据相关数据统计,当前,我国汽车保有量约为1.5亿辆,70%的成品油用于机动车燃料,预计到2025年汽车保有量为3亿辆,国家能源发展战略难以满足这一增长需求,汽车排放造成雾霾等环境恶化亟待解决。

在世界各国都不断倡导“低碳经济”的今天,轻量化技术是汽车降低油耗、减少排放、提高电动车续航里程最有效的工程途径之一,也是《中国制造2025》提出的核心技术和核心竞争力之一,而高性能纤维复合材料是轻量化技术最有效的工程材料。

近期有报道称,通用公司在借鉴了航空领域的减重新工艺后,使用环氧树脂以及碳纤维塑料粘合汽车零部件,在推出的最新款阿卡迪亚达到最终减重300公斤以上,燃油效率大幅提高。为实现汽车轻量化,通用公司这回也算是“下狠手”了。

这种工艺的工作原理如下:碳纤维使用超高温加热,并与环氧树脂相融合,工艺的结果是产生了一个新的复合塑料,坚韧而又轻盈,这种复合材料在外表上跟黑色的布基胶带非常相似。 机器人可以将这种新胶带一层层叠加起来,一般是围绕一个模具,直到它们形成一个飞机组件。组件形成之后,它会被放置到一个高压灭菌器里进一步加固。

超强树脂带来天壤之别的轻量化收益

现在,通用汽车公司也开始借鉴这个理念,并将这个工艺应用到了汽车上。但是,现在外界还不清楚通用汽车公司使用的工艺是否与波音飞机一样。即通用公司是使用了强力胶以及轻量化材料来达到减重的目的,还是在此基础上另外进行了工艺方面的改进。

新材料的坚韧程度意味着,在生产最新款的阿卡迪亚时,通用汽车公司将会减少钢材的使用量,并尽量使新材料在厚度上与原先的钢材料没有太大差异,据说新材料与原先的材料相比差距仅有一根头发的厚度,但在重量上两者却有天壤之别。

最新款的阿卡迪亚将比原先版本的阿卡迪亚轻约318千克。这种减负意味着汽车的运行将会更有效率。

新版阿卡迪亚的燃油效率将达到每百公里油耗仅有10.3升,相较于原先的燃油效率提高了约28%。因此,使用树脂材料带来的效益立竿见影,对于汽车轻量化、燃油效率的提高均有不小帮助。

粘合”减重已不是新鲜尝试

这种将各零部件采用“粘合”工艺来减轻汽车重量的做法,在造车过程中听起来好像十分危险,但实际上在机械制造领域,使用高级、先进的粘合剂来制造交通工具并不是什么新鲜尝试。波音公司梦幻飞机早在2009年就开始使用了一种超级强力胶来制造机身。

较早使用环氧树脂以及碳纤维加固塑料来制造生产飞机外壳是梦幻飞机在商业上取得巨大成功的两大秘诀。原因很简单,那就是这些材料不需要投入那么多的精力和财力去进行维护,而且重量更轻、燃油效率更高。