最新,新能源汽车超重的话题持续走热,引发行业内外广泛讨论。一个主要原因就在于,新能源汽车超重不再局限于少数旗舰车型,而已演变为全行业的普遍性、系统性问题。
不断走高的整备质量,不仅影响车辆行驶安全、拉高用车成本,也背离新能源汽车低碳化发展初心。由此,汽车轻量化再度成为行业攻坚的核心方向。
车企为何不愿给车辆减重
统计数据显示,2026年前4个月,国内新能源乘用车平均整备质量达 1939.3 公斤,相较 2020 年增长 27.5%;当前上市新能源车型平均整备质量已突破 2 吨关口,同级别新能源汽车普遍比传统燃油车重 300~400 公斤。细分品类中,增程式车型是典型的超重大户,平均整备质量达到2380公斤。
整车重量持续走高,给车辆使用体验、产业良性发展乃至公共资源运维均带来多重负面影响。中国欧洲经济技术合作协会常务副会长兼秘书长陈璟玥表示,超重首先消解了新能源汽车低碳节能的核心优势,迫使车企陷入“堆电池、增重量、电耗上升、继续扩容”的恶性循环。
车身自重越大,车辆行驶惯性越强,制动距离同步拉长,紧急避险能力弱化,行车安全风险陡增。车型超重还会加剧悬架、轮胎、刹车片等零部件的损耗速度,直接抬高日常用车与维保成本;大批量超重车辆常态化上路,则将加剧道路和桥梁老化等问题,持续拉高基础设施养护投入,消耗公共资源。
中国汽车流通协会专家委员会专家委员李颜伟补充道,车辆每增重 300 公斤,百公里电耗就会增加 1.4kWh,CLTC续驶里程直接缩水 150 公里,增重反倒让追求长续驶的目标大打折扣。除此之外,超重车型全生命周期碳排放量居高不下,与“双碳”目标背道而驰,超重车辆往往也会占用更多道路与泊车空间,造成公共资源的低效利用。
令人费解的是,轻量化概念广泛进入行业视野已十年有余,各类技术陆续量产落地,但新能源汽车重量上涨的势头并未止步。
陈璟玥解读称,消费者对车辆续驶里程、智能配置、驾乘舒适度等性能的要求持续提升。车企一方面需要贴合用户消费诉求抢占市场;另一方面试图依托高端产品提升品牌形象,卡位多元细分赛道。多重考量之下,车型研发设计朝着大尺寸、豪华化方向倾斜,加装海量智能电控硬件、大容量动力电池、奢华内饰套件,不断放大车身尺寸,直接抵消了轻量化新材料、新工艺带来的减重收益。
汽车行业还存在一定的营销误区。李颜伟提出,不少车企简单把硬件堆叠、车身增重等同于产品高级感塑造,甚至把更高车重作为产品溢价的背书。各类轻量化技术虽能实现有效减重,但技术研发、产线改造需要投入大量成本且落地周期较长,推进速度远不及行业盲目扩容电池的内卷节奏。再加上此前新能源汽车长期享受
税费减免,行业始终没有出台车重硬性管控规则及差异化税负机制,车辆无需为此承担额外成本,主动轻量化“瘦身”的内生动力严重不足。
轻量化发展10年“大变样”
历经多年发展,如今的汽车轻量化早已跳出单一材料替换的浅层逻辑,无论是应用主体、核心驱动力,还是技术体系、行业战略定位均发生颠覆性变化,一套适配电动化时代的全新轻量化技术矩阵逐步成型。
北京锋澜新能源科技有限公司总经理杜弛,深耕汽车轻量化领域多年。他分析了两大发展周期的核心差异:2015年之前,轻量化落地应用主体以燃油车为主,彼时燃油车平均整备质量维持在 1.3~1.5 吨,无需承载动力电池带来的大额配重负荷。
当时,汽车行业推行轻量化,主要是为了适配国内日趋严格的排放标准、油耗法规,整车仅需减重 5%~10% 即可满足要求,轻量化在整车研发体系中优先级不高。同时,行业认知较为片面、粗放,普遍将轻量化等同于铝合金、高强钢等新材料替代,技术落地仅局限于少数豪华高端车型,车企大多持观望态度。
而现阶段,轻量化应用主体全面切换至新能源汽车。目前,国内新能源乘用车平均整备质量突破 2 吨,动力电池包重量占整车比重高达 30%~40%,整车配重压力陡增。汽车轻量化核心驱动逻辑,转变为消解用户续驶里程焦虑、实现“双碳”战略目标、适配升级版整车标准法规的三重合力。
江苏大学特聘专家王云格表示,从前,汽车轻量化多聚焦车身局部优化,以钢材减薄、基础铝合金零部件简易替换为主,改造模式单一、减重成效有限。如今,汽车轻量化的边界拓展至整车全域,覆盖车身、底盘、内外饰、电气系统等多个环节,演变为材料升级、结构优化、工艺革新、架构调整相结合的系统性工程;行业发展目标也从单一的极致减重,升级为平衡轻量化效能、行车安全、能耗管控、制造成本、整车耐久度五大维度,寻求综合更优解。
材料轻量化层面,高强钢、先进高强钢凭借低成本、原有工艺可兼容的优势,广泛应用于B柱、防撞梁、门槛等结构件上,可实现 10%~15% 的减重效果;铝合金密度仅为钢材的三分之一,现已规模化应用于车身覆盖件、副车架、动力电池壳体乃至全铝车身,减重幅度可达 30%~45%;密度更优的镁合金多用于仪表盘骨架、座椅骨架等非承重结构件,减重比例超 40%;碳纤维复合材料主打配套高端车型、性能超跑,减 重 幅 度 可 达 50%~70%。除此之外,全固态电池的发展为电池包结构性减重开辟了新路径——同等电量规格下,全固态电池相较传统液态锂电池可减重 30%~50%,体积同步大幅压缩。
结构轻量化技术如今应用也十分广泛,一体化压铸可大幅减少零部件数量,可实现10%~20% 的减重。拓扑优化、生成式设计按照车辆受力特点调整部件造型,让A柱、副车架等部件减重 20%~30%。电池车身一体化CTB、CTC技术取消多余外壳与支撑结构,单车可减重20~50公斤。
工艺轻量化领域,热成型钢工艺可在保障结构强度前提下减薄板材厚度;激光焊接、自冲铆接工艺攻克钢铝异种材料连接痛点,简化连接件结构实现辅助减重。与此同时,2000MPa级超高强热成型钢、管材热气胀、铝合金热成型等前沿工艺陆续量产落地,搭配改性塑料、蜂窝复合新型辅料,补齐轻量化落地短板,构筑全方位、全流程整车轻量化技术矩阵。
轻量化普及脚步缘何受困
汽车轻量化技术路线日趋完善、研发成果持续落地,但走向规模化量产普及仍面临多重阻碍。
成本居高不下,是制约汽车轻量化规模化落地的核心壁垒。各类轻量化新材料、新工艺,均伴随高额研发、投产及设备投入。铝合金零部件采购成本为普通钢制零部件的 2~3倍,碳纤维复合材料造价更是达到钢件的 5~10 倍;一体化压铸产线前期设备投入高达数亿元,重资产属性极强;现阶段,固态电池生产成本为传统
液态锂电池的 3~6 倍。除此之外,铝、镁合金、碳纤维材质车身剐蹭碰撞后,维修工艺复杂、维保成本远超钢制车身,加深终端消费者用车顾虑,直接拉低新材料车型市场接受度。
多材质混配带来的连接适配难题、整车耐久安全隐患,是行业共性技术瓶颈。王云格表示,不同材料的热膨胀系数存在差异,铝合金与钢材搭配使用时,极易在涂装、行驶过程中出现变形,传统焊接工艺无法满足连接要求,必须使用铆接、胶接、搅拌摩擦焊等特殊工艺,这就需要车企对原有产线进行大规模改造,改造成本与技术难度都不容小觑。
此外,镁合金存在易腐蚀的问题,碳纤维复合材料层间强度不足、抗冲击能力较弱,各类新型材料长期使用后的老化、疲劳、性能衰减等相关测试数据积累不足,无法完全验证长期使用的可靠性,这也让车企在大规模应用时格外谨慎。管材热气胀等新技术还依赖高精度专用设备与模具,生产过程中良品率管控难度大,进一步抬高了技术普及门槛。
废旧材料回收体系不健全,制约着轻量化产业的长效绿色发展。杜弛提到,铝、镁等混合材料拆解难度大,再生成本偏高,目前行业再生铝的整体占比并不理想。碳纤维复合材料的回收技术至今仍不成熟,回收成本高昂,难以形成闭环利用。汽车轻量化不只是生产环节的减重,全生命周期的绿色循环也是核心要求,回收环节的短板,让轻量化无法形成完整的产业链条,也不完全适配碳减排背景下的产业发展要求。
除此之外,行业标准缺失与复合型人才缺口,同样拖慢轻量化普及节奏。当前,国内针对多材料车身的设计、测试、评价标准尚未统一,不同企业的技术规范自成体系,不利于行业规范化发展。轻量化是融合材料、结构、工艺、整车设计的交叉领域,既懂汽车研发,又精通各类新材料与先进工艺的复合型人才十分稀缺。人才断层导致很多轻量化技术方案难以落地执行。多重挑战交织之下,轻量化技术想要从试点走向全面普及,仍需全产业链长期协同攻坚。
来源:中国汽车报