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汽車輕量化3.0時代——塑料的逆襲

一場雞與卡羅拉的碰撞又引起了業(yè)內(nèi)關(guān)于汽車安全的評論。憤慨的人們不少，“XX車就是脆啊”、“這事兒總不能又跟吸能扯上關(guān)系吧”、“還是我大XX品牌的車安全”（此處省略3000字）。理性的也大有人在，被公雞撞破的地方僅僅是汽車的覆蓋件，也就是外層表皮，這個地方一不涉及承重二不需要吸能，反而為了保護碰撞中行人的安全還需要做一些“軟性”處理。當(dāng)然，這篇文章不是來討論車脆不脆、車身板件薄不薄滴，而是為了寫一寫這件事情中的“受害者”，被撞破的那一塊塑料。

  輕量化的概念想必大家已經(jīng)不再陌生了。在輕量化的實現(xiàn)途徑之中，除了優(yōu)化結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計之外，剩下就大多圍繞在材料選取之上。輕量化的前提是無損于安全性能，因而高強度鋼、鋁合金率先成為入幕之賓。而后，同樣具有較高比強度的碳纖維與鎂合金等輕質(zhì)材料也慢慢進(jìn)入人們的視線，然而短期內(nèi)依然居高不下的成本卻又讓這些材料無法大量地被使用。如今推出了大量使用碳纖維的大規(guī)模量產(chǎn)車的，僅有寶馬一家，鎂合金的用途也被局限在輪轂和發(fā)動機上。

  在安全與成本的兩把大刀之下，汽車制造商們也慢慢學(xué)會了另辟蹊徑。在車身結(jié)構(gòu)中，固然有需要高強度以保證乘員安全的結(jié)構(gòu)件，比如說組成駕駛艙的車身骨架，但也存在對強度要求并不高的結(jié)構(gòu)件，比如說車身外部覆蓋件，也就是汽車的外部蒙皮。當(dāng)強度并不是首要考慮要素時，在輕量化的時候，就完全可以走與鋁合金之流相反的路線——足夠輕。

  塑料的比重一般在0.9-1.5之間，而金屬材料中，鋼為7.6，鋁為2.7，纖維增強的復(fù)合材料，如i3和i8上使用的CFRP之類，其比重基本也在2.0之下。因此，雖然在強度上不如碳纖維、金屬材料，但是從比重上來說，塑料在輕量化的效果上反而是最好的。

  塑料在汽車上的應(yīng)用日趨廣泛，調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，目前發(fā)達(dá)國家的汽車塑料用量平均占汽車總重的10%-20%，已經(jīng)不再局限于內(nèi)、外裝飾件、車身覆蓋件，開始向車身結(jié)構(gòu)件發(fā)展，像保險杠、發(fā)動機罩、行李箱蓋、頂蓋、翼子板、車門內(nèi)護板和某些車身骨架構(gòu)件等。

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