车用轻量化材料到底前途如何？

汽车为什么要轻量化？总结下来，汽车轻量化可以有以下好处：

1：省油省钱。车越重，百公里油耗就越高，花销就越大。油耗多个2-3升，一升按6块算，油钱就比别人多近20块。

2：环保。汽车轻了，油耗少了，尾气少了，碳排放也少了。

3：性能和安全。减下来的重量可以增加安全设备、电子信息设备等等，提供汽车的性能和安全。汽车减重可以提高其加速性能；顶部和车门减重，可以降低汽车重心，增强稳定性；前部减重，可以使汽车重心后移，改善操纵性能。

4：续航能力提高。对于新能源汽车来说，续航能力不足是一个极大的短板。轻量化无疑可以缓解这个困境。

5：缓解能源危机和能源安全危机。

汽车轻量化可以有多种方法，而采用轻量化材料是最有效的办法。常用的轻量化材料并不太多，可以分为金属和非金属两大类。前者包括高强钢、钛合金、铝合金及铝基复合材料、镁合金等等，后者包括碳纤复合材、玻纤复合材、精密陶瓷、高性能塑料等。

减重与增加成本的取舍

据调查，汽车每减重10%，燃效就可提高6-8%。其中镁合金、碳纤维复合材的减重效明显。但是有一个相对规律：减重效果好的代价也相对较大。减重效果最差的是高强钢材料，采用成本基本不上升，不过减重效果一般。减重效果最好的是碳纤维复合材料，减重效果非常好，但是每公斤成本要增加100元左右。

减重与增加成本对比的结果如何呢？如图所示，横坐标是各种轻量材料的减重效果，纵坐标是成本减去节省的油钱，也即净成本。它是以这样的标准来计算的：车重1300千克，27.5每加仑英里的油耗（大约8.6L每百公里），12年的使用寿命，每年跑1500英里，利率15%。按这么个算法，目前也就使用高强钢能够赚回来一点，其他的都是亏本生意。

生产改造成本及其他成本

另外再退一步讲，即使是不差钱，轻量化也远不是只将钢铁材料换成轻量化材料那么简单。除了成本比钢要贵一点，部分轻量材料在性能上还存在一定的缺陷。但更大的代价或许还是来自生产环节。

福特曾经发布过铝制皮卡F150，当时全球首款全铝车身皮卡着实吸引了不少眼球。不过，背后的代价也十分惊人。为了打造这款皮卡，福特先是投资了3.59亿美元对密歇根州的Dearborn卡车工厂进行改造，然后又投资4.84亿美元更新了工厂的各种设备。此外，这系列动作还损失了9万辆现行款F-Series货卡的产能。

这还只是新车生产环节，其附属产业、零部件生产、维修等也要随之而改变，一旦改变就有代价产生。

所以，市场调研公司出具的分析报告中，估计车用轻量化汽车材料市场将从前两年的500亿冲到2019年的2000亿美金，2015-2019年年均复合增长率14.4%，这一数据还是有点太过乐观。

能源危机和能源安全方面

节节攀升的汽车保有量，意味着石油消耗量也是水涨船高。但是，石油毕竟是不可再生能源，支撑不起无尽的消耗。所以，对于汽车业来说，降低油耗也是必然的选择。2014年中国汽车保有量大约1.54亿辆，如果百公里油耗降低1L，一年跑1000公里，可节约15亿L（大约需要5000万桶原油才可炼出）。

另外，2015年中国有望超过美国成为世界第一的原油进口国，石油对外依存度达到了60%。美国国防部之前很“热心“地发布的2015年度《中国军事与安全发展态势报告》，公布中国每年从中东进口的石油约占总进口量的51%，其中有43%需要通过伊朗的霍尔木兹海峡，82%需要通过马六甲海峡。受地缘政治影响，这些海上运输咽喉通道隐藏了较多的不稳定因素，也因此会影响中国的石油进口安全。

另外就是环保问题，相关文章非常多，如雾霾天、温室气体排放等，汽车业难辞其咎。这些就不一一列举了。

政策因素

当然，对于汽车制造商来说，轻量化并不是一个选择题，因为政府已经帮他们选了。

之前中国工信部官网公布了主要国家和地区燃料消耗量标准目标对比表，非常明显，几个主要大国都对汽车的油耗都有了一个明确的限制规定。

除了降低油耗之外，碳排放也同样有限制指标。例如欧盟推行汽车燃料消耗量和CO2限值要求和标示制度，要求到2015年和2020年乘用车CO2排放分别达到130g/km和95g/km的目标。中国目标是在2020年CO2排放约为120g/km。

从这些数据来看，汽车制造商的压力还是蛮大的。因为汽车减重10%，燃效提升6-8%，减重100公斤，碳排放减少约5g/km。

所以，尽管目前轻量化材料存在种种不足，但它代表了汽车发展的方向。