参评技术1：M01铝合金电池包下箱体轻量化设计
1．申报企业：北京车和家信息技术有限公司
2．技术简介
本项目电池下箱体选材，采用铝合金6061挤压型材，具有高强度、高刚性、密度低等特性；通过铝棒+挤压+机加+搅拌摩擦焊接（FSW/MIG/TIG）+喷胶+外观处理等工序完成制作；搅拌摩擦焊目前在铝合金焊接上的应用已经达到产业化的程度，电池包的密封、耐久，机械等性能都能满足相应的要求。
在结构设计中依据工程受力分析结合CAE等计算机辅助分析，把型材壁厚、形状、位置校核到最优，同时在内部固定结构上优化设计，挖掘所有资源，使电池的尺寸做到最小、重量做到最轻。
3．小结
本设计对动力电池系统的轻量化设计起到基石的作用，通过轻量化设计达到了减少用料，节约成本的目的；同时有助于环境保护。
4.是否产业化：（已量产；待量产；基础预研技术）
待量产
参评技术2：动力电池包高压大电流铝排设计与应用
1．申报企业：北京车和家信息技术有限公司
2．技术简介
为了提供动力电池包的能量比和电动车的续航里程，针对电池包内高压电连接的母排进行分析和调研，目前主流整车和电池包内基本采用硬质铜排或叠层软铜排作为高压大电流的载体；
从电池包内来看，铜排重量约占电池包总重量的10%，因此目前各主机厂和配件厂都在进行相关技术研究和替代材料应用，采用铝基材替代铜材是其中一个重要方向；
目前我司经过测试、验证已将承载高压大电流的叠层软母排应用到量产车项目中，0.1mm厚*30层*16mm宽，截面积约48mm2，实现持续200A的载流，满足载流能力的情况下，实现降重约50%，降成本约60%，处于业界领先水平，目前还在进行深入研究；
目前我司经过测试、验证已将承载高压大电流的叠层软母排应用到量产车项目中，从而实现降低电池包成本和重量的目标，母排重量占比降低到5%以内，母排供应商或生产企业也通过改进工艺，增加设备等措施，具备量产条件，降低过程成本，使叠层软母排的价格优势凸显；
3．小结
目前纯铜和纯铝的材料成本比约为4:1，可见采用铝材的价格优势明显，且易于回收，单就动力电池包而言，对能量比提升贡献显而易见，如果电动车配电等其他方面推广应用将很多程度降低整车重量，从而提升整车续驶里程，促进新能源电动车的推广和普及。
4.是否产业化：（已量产；待量产；基础预研技术）
待量产
参评技术3：高性能轻量化尼龙悬置支架
1．申报企业：北京车和家信息技术有限公司
2．技术简介
当前悬置支架材料以铝材为主，寻求更轻量化的材料有利于节能减排，降低油耗；图示：M01悬置系统采用四点布置，其中右悬置支架、后悬置支架主体部分全部采用轻量化尼龙支架，左悬置支架部分采用轻量化尼龙支架，前悬置采用铸铝材质，4个悬置重量由8.953kg减重到6.117Kg,在铸铝的基础上减重31.7%。
关键成果介绍
1）与铸铝材质相比可减重31.8%，从而降低油耗，节能减排；
2）降低前轴荷载荷，提升整车操控感；
3）铸铝支架的阻尼大约为0.02%，而尼龙支架为1%，是铸铝支架的50倍，可快速衰减振动，提升ＮＶＨ性能
3.小结
尼龙复合材料悬置支架，后悬置衬套包括内管、衬套橡胶，衬套硫化完成后，将衬套放入支架注塑模具中与支架结合，省去衬套外管，实现轻量化，省去压装工艺，提升生产效率，降低零部件成本。同时提供了NVH性能。
4.是否产业化：（已量产；待量产；基础预研技术）
待量产
参评技术4：锻造铝合金控制臂
1．申报企业：北京车和家信息技术有限公司
2．技术简介
M01车型为车和家自主开发的高端、智能的中大型新能源SUV汽车，主推智能、高续航，低能耗。整车通过先进的生产理念、全新的生产工艺以及高端的材料等手段，完成重量、成本、续航最优的目标，达到同级别车型能耗与成本的完美平衡。后悬多连杆结构，臂类广泛采用铝材，降低整车重量，提高底盘操控性及整车动力经济性。
后悬摆臂采用锻铝工艺及材料，并经过多轮CAE拓扑优化，达到轻量化目标，最大程度实现动力经济性及减少单件成本。
锻铝工艺相对成熟，但在整车后悬多连杆结构中，尤其同级别车型中，广泛采用的还是冲压钣金结构或铸铁结构。相对于铝材质，钣金件成本相对较低，但悬架簧下质量较大，影响正常操稳性能、动力经济性等等。
3.小结
锻铝工艺相对成熟，但受限于成本压力，小型到中等车型后悬摆臂采用锻铝结构基本接近于0%，中高级轿车仅有少量车型采用锻铝仅约20%，大部分合资及国内车企仍采用板金件。车和家M01项目为追求更极致的底盘操控性及整车动力性，后悬摆臂采用锻铝结构，自主设计，从三维数据、拓扑分析，均针对M01车型本身，且经过多轮反复设计优化后，冻结开发。
4.是否产业化：（已量产；待量产；基础预研技术）
待量产
参评技术5：铝合金后背门的开发与应用
1．申报企业：北京车和家信息技术有限公司
2．技术简介
后背门钣金采用铝合金材料，其重量比使用钢板和塑料的背门降低约50%左右，成本与塑料背门相当。
M01项目后背门采用铝合金材料，通过使用铝板大幅降低了背门重量，减重比例可达到50%，减重后背门钣金重量10.2kg；
铝合金后背门经过多年的研发，已经具备量产的条件，且铝合金后背门应用案例在国外很多SUV项目已经在使用，例如奥迪Q5，特斯拉MODEL X，雷克萨斯RX450h后背门使用的均为铝合金材料，只是具体零件材料牌号有差别，但整个背门的冲压工艺、焊接工艺、涂装工艺和试验流程都相同；M01项目通过使用铝合金材料并将内外板拆分，可以满足复杂的造型结构，从而提高造型的竞争力；
后背门爆炸图
该技术在国内应用尚属首次，但经过工艺、性能分析及试验验证，铝合金背门性能可以达到钢板背门的状态，其结构与性能已得到验证；同时由于铝合金的高耐腐蚀性，可以在很多工况下使用，对环境要求较低，并且可以不经过涂装电泳，从而降低生产成本。
3.小结
后背门采用铝合金材料，大幅度降低整车重量，从而提高续航里程，降低单位能耗，提高企业的竞争力；
4.是否产业化：（已量产；待量产；基础预研技术）
待量产
参评技术6：不锈钢燃油箱设计应用方案
1．申报企业：北京车和家信息技术有限公司
2．技术简介
PHEV/REEV在发动机长期不工作的情况下，将燃油蒸汽封闭于油箱中，避免蒸发排放污染环境；避免因燃油蒸汽溢出到车辆周围产生的顾客抱怨,所以需要设计一款高压燃油箱（内部承压-15kPa~35kPa），高压燃油箱运用不锈钢304材料冲压成型。
高压油箱重量的优势如下：
行业内高压油箱壁厚一般都在1.4-1.6mm的壁厚，通过仿真分析选用1.0mm壁厚的不锈钢304材料，从而降低重量和成本。油箱额定容积是45L，通过结构设计，减少死容积，在高压油箱中容积和重量比也是有很大优势。
该产品的应用，单车成本相对1.4-1.6mm壁厚的金属制件油箱会节省大约30%元/车，重量基本减轻30%；综上，该技术的突破弥补了高压燃油箱成本高重量重的势，补充了高压油箱采用5mm的壁厚塑料油箱内部增加加强柱，成本高、工艺复杂、搞过60度耐高压的缺陷，能够大大支撑项目的开发目标，节省公司的开发成本。
3．小结
未来不锈钢材料高压油箱的应用将是PHEV车型的主要趋势，其成本及重量上的优势非常明显，会广泛得到汽车零件以及其他高强度零件上的应用。
4.是否产业化：（已量产；待量产；基础预研技术）
待量产
参评技术7：尼龙增强复合材料前悬架下摆臂应用方案
1．申报企业：北京车和家信息技术有限公司
2．技术简介
前悬架下摆臂运用复合材料使摆臂重量与铝制件相当，成本与钢板焊接件相当。复合材料摆臂成本及重量的优势如下：
复合材料摆臂的使用，能够有效降低整车摆臂的重量，最少能达到20%的降重，成本相对铝制件会降低70%，在不增加成本的情况下带来了能耗降低的收益。
该技术及产品已经经过多年研发，采用注塑的工艺，利用拓扑优化加强筋的走向，已经具备量产的条件。同时欧洲车企也已经有量产的案例，比如特斯拉旗下车型的前双横臂式悬架的上横臂就是采用的类似技术，只是材料本身的配比有区别，但整体的生产工艺与检验流程都是一致的。
该技术目前在中国是首次运用，但经过多轮台架试验及路试验证，其结构的稳定性及可靠性已得到充分考验，值得信赖。同时其材料本身对使用环境的要求也是比较低的，能够适应极寒、高温等极特殊恶劣环境。
3.小结
该产品的应用，单车成本相对铝合金制件会节省大约300元/车，重量基本持平；与钢板焊接相比，重量会轻2.5kg/车，成本基本持平。综上，该技术的突破弥补了铝制品成本高的劣势，补充了钢板焊接传统工艺重量大的缺陷，能够大大支撑项目的开发目标，节省公司的开发成本。
未来塑料等复合材料的应用将是主要趋势，其成本及重量上的优势非常明显，会广泛使用在电池壳体、汽车零件以及大型机械零件上。
4.是否产业化：（已量产；待量产；基础预研技术）
待量产
参评技术8：锻造铝合金转向节
1．申报企业：北京车和家信息技术有限公司
2．技术简介
转向节采用铝材，降低整车重量，提高底盘操控性及整车动力经济性。
转向节采用锻铝工艺及材料，并经过多轮CAE拓扑优化，达到轻量化目标，最大程度实现动力经济性及减少单件成本。
锻铝工艺相对成熟，但在整车制动系统结构中，尤其同级别车型中，广泛采用的还是铸铁结构。相对于铝材质，铸铁成本相对较低，但悬架簧下质量较大，影响正常操稳性能、动力经济性等等。技术与产品较为成熟，具备产业化。
3.小结
锻铝工艺相对成熟，但受限于成本压力，小型到中等车型后悬摆臂采用锻铝结构基本接近于0%，中高级轿车仅有少量车型采用锻铝仅约20%，大部分合资及国内车企仍采用板金件。车和家M01项目为追求更极致的底盘操控性及整车动力性，后悬摆臂采用锻铝结构，自主设计，从三维数据、拓扑分析，均针对M01车型本身，且经过多轮反复设计优化后，冻结开发。
4.是否产业化：（已量产；待量产；基础预研技术）
待量产
参评技术9：全铝新能源客车车身轻量化技术
1．申报企业：北汽福田汽车股份有限公司
2．技术简介
客车的铝合金车身主要通过对原钢制客车车身及底架重新优化设计，使客车车身的五大片骨架（包括顶盖骨架，左、右侧围骨架，前、后围骨架）以铝合金材料取代原来的钢材，车身蒙皮（包括顶盖蒙皮和左右侧围蒙皮）以铝蒙皮取代原来的钢蒙皮，并保持或优于原碳钢车身结构的刚性和强度，以实现减重、防腐、节能减排、增加续航里程等目标。
铝合金车身的五大片采用专用截面铝型材，在满足车身附件安装要求的前提下，分别铆接组成独立总成。五大片之间以铆接形式连接。底盘车架仍采用碳钢结构，与铝车身之间采用铆接结构。前、后围蒙皮仍采用原结构（玻璃钢或薄钢板冲压），与铝车身的连接采用粘接为主，辅助拉铆。侧围蒙皮、顶盖蒙皮采用薄铝板粘接方式。
1）减少焊接：采用铝合金车身骨架，取消了车身骨架及蒙皮焊接工序，只在铝车身骨架与底架合拢时焊接。焊接量大大减少，由焊接产生的污染排放也随之降低。
2）取消电泳：铝合金车身具有天然的防腐性能，传统的电泳、防腐工序取消，减少污染；生产节拍加快，成本降低。
3）HUCK铆接系统：铝车身骨架采用国际领先的全铆接结构：HUCK专利坚固系统。该结构广泛用于航空领域，一经安装，永不松动。
HUCK专利紧固系统示意图
4）专用型材：该项目采用多种特殊截面铝型材，用于铝车身不同部位。
5）精度提高：铝车身型材采用数控中心加工，精度大幅度提高。白车身精度相对原钢车身提高一倍。车身内外饰附件安装精度随之提高。
6）整车降重效果明显：基础车白车身重量为4174.23kg；铝车身白车身重量为3773.393kg；实现白车身降重9.6%。
采用全铆接结构的铝车身城市客车，经有限元分析（静态/动态），涵盖静载、转弯、刹车、单轮悬空、双轮悬空等工况，以及模态分析等，并与钢车身进行比对应力、应变、位移和模态参数，整车强度、刚性和安全性能满足要求。样车经过26000公里强化路试验和3000公里一般公路试验，铝车身结构无出现一类二类故障。试验样车经拆解分析，铝车身骨架完好，无任何松动，见图3示。
全铝车身城市客车已批量投入市场运营近一年，铝车身未出现任何故障。表主要用户统计表
3．小结
4.是否产业化：（已量产；待量产；基础预研技术）
已量产
参评技术10：EPP轻量化重卡卧铺下储物盒轻量化
1．申报企业：北京车和家信息技术有限公司
2．技术简介
传统的卧铺下杂物盒产品主要由塑料杂物盒和钣金储物箱组成，塑料杂物盒采用传统的注塑工艺，钣金储物箱采用冲压、焊接、喷漆等工艺制造。传统的产品使用的材料是塑料和钢铁，因这些材料的比重较大，成型的产品重量较大，而且，传统工艺中的注塑、冲压等工艺的模具开发投入较大，周期长，焊接、喷漆等工艺不环保，对环境有较大的污染。相对于传统的产品，EPP材料及其加工工艺具有投入小，环保、隔热隔音等优良性能，尤其是材料比重小，使其成为汽车轻量化的首选材料。采用EPP材料制作卧铺下储物盒，在满足使用功能和强度要求的前提下，能最大限度的减轻汽车车身的重量。
采用EPP材料的料厚10～20mm，发泡倍率为10倍，这时，产品结构的刚性和强度可以相当于或优于传统的卧铺下杂物盒产品。
1）开发投入少，周期短：EPP材料的加工工艺要求的压力低，模具为铝模，较传统的钢制模具，铝的加工成本低，导热性好，因此模具结构较简单且加工周期短。
2）机械性能优良，抗冲击、隔热隔音：EPP材料是发泡材料，呈现蜂窝状的气体空腔结构。因空气对热的传导较低，EPP材料制成的产品有较好的隔热性能，常用于作保温类产品。
3）环保：EPP的加工工艺没有了焊接和油漆工艺，CO2保护焊需要排放大量的CO2气体和烟尘，而油漆工艺会释放有毒物质产生污染，因此EPP材料的加工工艺绿色环保。
4）低VOC，低气味性：EPP材料具有低VOC环保特性，无有机物挥发物，丌含苯类、醛类、酮类等有害物质，气味等级可在2.5级以下。
3、小结
采用EPP材料，在加工过程中，没有了焊接、油漆工艺，减少了碳排放和环境污染，而且该材料可回收再利用，低VOC低气味，绿色环保。
高地板储物盒重量由原来的48KG降低为15KG，单台降重33KG，降重达68.75%、标准地板储物盒重量由原来的28KG降低为10.5KG，单台降重17.5KG，降重比37.5%。单台成本降低692.5元
4.是否产业化：（已量产；待量产；基础预研技术）
已量产
参评技术11：新能源汽车高速电机用高扭矩输出镁合金减速器壳体
1．申报企业：宝山钢铁股份有限公司中央研究院 蔚来汽车
2．技术简介
蔚来汽车ES8原减速器壳体采用铝合金压铸而成，重量为12.6Kg,为了减少动力传输系统的重量，蔚来汽车委托宝山钢铁股份有限公司中央研究院共同开发镁合金减速器壳体。
采用宝钢优化设计的低成本、抗蠕变、高导热镁合金材料与表面处理工艺，采用不影响齿轮高速转动并满足润滑油流动要求的结构优化方案，开发了镁合金减速器壳体，证明镁合金可以用于制造高转速电机用高扭矩输出减速器壳体。该减速器壳体可以同时满足：
高扭矩传输：840N·m;
在140oC以下持续工作；
减重3.8kg, 减重效果达30%；
壳体整体的导热性能与铝合金相当，电磁屏蔽性能优于铝合金壳体。
技术与产品成熟性
技术成熟性：选用的镁合金为宝钢中央研究院镁合金团队开发的低成本、抗蠕变、高导热镁合金，表面处理工艺为成熟技术。
产品成熟性：产品处于台架试验阶段。已通过CAE仿真分析论证与盐雾腐蚀论证。
3．小结
目前国内无电动汽车高速电机用高扭矩输出镁合金减速器传输产品。国际上而言，奔驰7/9速自动变速器可输出高达700 N·m扭矩镁合金变速箱壳体为目前行业内的标杆产品。本项目开发的镁合金减速器壳体可输出扭矩高达840 N·m，其成功应用将在行业内树立新的标杆。
该产品对于镁合金在汽车行业的应用也将产生极大的促进作用：一方面，镁产品在要求相对严苛的动力系统上的应用，将带动汽车行业在内饰等要求相对较低的零部件上采用镁合金，另一方面，更多镁合金产品在汽车领域的批量应用会带动镁用量的提升，也必将带动国内镁及其产品的价格更加合理、稳定，更容易被主机厂接受，促进汽车轻量化需求与镁产业发展的协同。
4.是否产业化：（已量产；待量产；基础预研技术）
已量产
参评技术12：纳米析出2GPa高韧性热冲压成形钢的开发及工业应用
1．申报企业：本钢板材股份有限公司&东北大学
2．技术简介
目前，全球汽车广泛采用的安全构件主要为1.5GPa级别的22MnB5钢，提高强度至2GPa可减薄材料厚度20%进一步实现轻量化，其瓶颈在于：如何在现有热冲压条件下，不增加额外工艺，确保2GPa级热成形钢达到22MnB5钢同等延伸率和韧性。
东北大学提出纳米析出韧化等全新强韧化机理，基于目前固定的热成形工艺条件，聚焦材料强度与韧性之间的矛盾，创新利用V微合金化与热冲压工艺条件耦合的材料设计，抑制脆性孪晶马氏体生成，突破了强度与延伸率之间的关键科学问题。基于该创新设计，本钢板材股份有限公司&东北大学共同研发出了“刚柔并济”的纳米析出2GPa超高强钢，涂装回火后屈服强度≥1520MPa、抗拉强度≥1920MPa、延伸率≥8%，与欧美日韩各大钢铁巨头开发1.8GPa级热成形钢相比，强度提高将近10%的同时延伸率亦提高了20%。
该材料于2017年5月在本钢开始生产，10月成功应用于北汽批量生产的纯电动北极狐“LITE”车型上，实现车门防撞梁15%的减重，为2GPa级超高强钢全球首次批量生产与应用。
3、小结
本项目综合考虑热成形零部件产业链，首先结合汽车工业低成本、高效率等需求，采取性价比高的碳合金元素作为主要强韧化手段，并基于原创性突破的韧化机制和强化手段开发出2GPa钢，不需回火处理改善韧性，实现零成本增加。全球首次实现了低成本低合金马氏体钢达到2GPa超高强度兼备优良韧性和延伸率的技术突破。
该2GPa钢在全球范围内首次投入量产汽车应用，标志着我国超高强汽车钢研发迈入世界顶尖水平，从“跟跑”成功逆袭进入“领跑”新阶段，进一步推动了我国汽车轻量化技术的发展。
4.是否产业化：（已量产）
已量产
参评技术13：高强钢制轻量化厢式车箱开发
1．申报企业：东风专用汽车有限公司
吉林大学
中信金属有限公司
2．技术简介
该项目通过对9.6米厢式车箱的结构优化分析，采用高强钢材料制造关键零部件，用提高车厢用材和结构多目标轻量化优化设计相结合的方法，实现了车箱结构减重，建立了箱式货车车箱结构轻量化设计方法和制造技术。结构件用材热轧高强钢强度最高达到700Mpa，厚度最薄2.0mm，覆盖件用材冷轧高强钢强度400Mpa级（屈服），厚度1.0mm，车箱自重2.0t，车箱用材、结构设计和自重已达到国际先进水平。实现车箱减重20%（约500kg/箱）。高强钢轻量化厢式车箱与复合材料厢式车箱重量相当，而且成本更低，未来具有广阔的市场前景。
率先在厢式车箱上采用热轧700MPa级和冷轧400MPa级材料，用材强度提升约35%以上，用材厚度减小约20%。
3．小结
每辆车的制造成本降低约1500元，按国内300,000辆的规模计算，可为专用车生产企业增加利润4.5亿元。增加用户收益7500元/年/辆。每年30万台计算为国家节约钢材消耗150,000t/年，减少燃油消耗150,000t/年，减少碳排放477,000t/年。
项目经济效益和社会效益显著，对提升我国厢式车轻量化水平，推动商用车轻量化技术进步发挥了示范作用。
4.是否产业化：（已量产；待量产；基础预研技术）
已量产
参评技术14：外观级化学微发泡门内饰板的设计
1．申报企业：泛亚汽车技术中心有限公司
2．技术简介
化学微发泡门内饰板作为外观级零件，达到行业领先水平
本项目由泛亚设计开发的门内饰板，达到了SGM品质车精致外观的要求，无需后期喷漆修补，可直接做外观件使用，并于2014年年底实现量产应用，是国内第一家将化学微发泡应用在外观件上的主机厂。
减重30%，轻量化水平达到国际领先水平
横向比对目前国内外的轻量化技术，欧美仅有非外观级别的物理发泡（Mucell），减重比例<10%；日本已经有外观级别的微发泡技术及应用，减重比例能达到20%，但材料昂贵且量产仍需要喷修补漆来遮盖外观问题；国内外均有开发的薄壁技术，减重比例在20%左右。所以，综合以上对比信息，本项目的轻量化水平达到国际领先水平。
GM全球范围内成功量产应用及迭代开发模式
本项目在技术开发过程中，充分调动内部资源，以及GM全球内部资源，发挥各领域专家的专长与优势，加速技术开发；与此同时，与零部件、原材料、模具等供应商展开充分合作，加速技术落地。
具备全过程CAE分析能力的外观级化学微发泡门内饰板设计
针对化学微发泡材料，前期利用多维度的物理实验，搜集了完整的材料性能参数，建立了发泡材料的性能参数库，包括高低温下的材料性能参数，为设计出满足外观、性能等系列要求的门内饰板打下基础；门内饰板设计开发过程中，能进行比较准确的发泡材料模流分析，并且识别出会影响外观的结构设计和布置，并进行调整，避免零件上的外观缺陷；与此同时，对发泡材料特殊的三明治结构的CAE画网格和赋参数方法进行了比对，确立了准确的分析方法。
满足外观级要求的一级和二级供应链体系的建立
秉承“纵向整合，横向铺开，全球推广”的原则，通过多个量产项目把零部件供应商拓展到四家，模具供应商拓展到三家，原材料供应商拓展成三家，并具有向GM全球供应原材料、零件、模具的能力，相应的也建立起了设备供应商体系，初步具备了有充分竞争性的新技术供应链体系。与此同时，随着这一技术在越来越多上汽通用项目上的应用，供应商技术也日渐成熟，目前例如延锋等零件供应商已经开始向其他主机厂供应外观级化学微发泡零件，日后必将带动整个行业的轻量化浪潮。
4.是否产业化：（已量产；待量产；基础预研技术）
已量产
参评技术五：高强高韧球墨铸铁在卡车底盘上的应用研究
1．申报企业：北京福田戴姆勒汽车有限公司
2．技术简介
近年来，中重卡市场的竞争日益加剧，行业内对产品轻量化的要求也越来越高，特别是GB1589法规治超新政下，最低的整备质量已成为各主机厂极力追求的目标，为此，各主机厂陆续通过技术创新升级对主要产品进行了更新换代。降低整车的成本和重量，减少市场故障率，以提高产品核心竞争力，增大市场占有率。
原牵引车G20平衡轴（120kg断开式），制定轻量化开发目标：①开发高强高韧材料QT800-5；②充分结合CAE拓扑分析，对结构进行优化设计。优化后断开式平衡轴81kg/件。最终达成效益，整车降重：88kg/车，同时成本降低32元/车。
整车降重：223.8kg/车，同时成本降低470元/车。
在此开发的基础上，以平衡轴为中心将QT800-5高牌号球铁材料全平台拓展运用，同时结合车架连接方式的优化改进，开发系列化轻量型平衡轴，最终实现整车降重降成本：
采用高强高韧材料QT800-5结构优化后，大支架降重3kg/件；托臂梁降重11kg/件。目前正在调件装车，以6×4车型为例，最终实现整车降重50kg/车。
高强高韧材料QT800-5，直接铸造成型，不需要进行热处理，提高生产效率、降低成本，通过合理的匹配碳硅及钼镍等合金元素，获得了较好的珠光体组织，其中延伸率提高到了5%，冲击焦耳达40J，屈服强度提高到了550Mpa，抗拉强度提高到了800Mpa。
3．小结
极大的实现了整车的轻量化，提高生产效率、降低成本，提升了产品竞争力:
1）G20平衡轴：截止目前已装车约7万台，合计降成本达224万元；
2）G30平衡轴：截止目前已装车约1万台，合计降成本达470万元。
4.是否产业化：（已量产；待量产；基础预研技术）
已量产
参评技术15：高强度复合材料在前下防护上的应用
1．申报企业：北京福田戴姆勒汽车有限公司
2．技术简介
更改前前防护系统总共有8个零部件，需要两个分装工序，必须先将左右保险杠支架与前下防护连接支架分装，然后将分装总成与前下防护总成分装; 前下防护系统总重62kg，重量偏重
结合国内最新材料研发进展，与材料研发公司一起对现有结构进行优化：
① 下防护杠体塑料合金代替金属材料，降低材料密度，达到降低重量的目标；
② 保险杠左右支架重新设计，取消压铸铝过渡连接件，降低成本
最终达成收益,整车降重11.6kg/车,同时降成本88.4元/车.
目前国内外主要主机厂大部分采用的是钣金与铝合金材质。该项目的前下防护采用高强度复合材料替代传统金属材质，生产工艺由钣金冲压焊接改为塑料挤出成型，简化生产工艺，提高生产效率；复合材料密度仅有1.9g/mm³，远低于钢材的密度7.8g/ mm³与铝合金密度2.7 g/ mm³。
3．小结
极大的实现了整车的轻量化，提高生产效率、降低成本，提升了产品竞争力。以每年5万台销量计算，合计降成本约442万元。
4.是否产业化：（已量产；待量产；基础预研技术）
已量产
参评技术16：轻量化铝合金发动机罩的开发与应用
1．申报企业：广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院
2．技术简介
在保证发动机罩总成的刚度、强度、行人保护、耐久、抗凹等性能的前提下，实现轻量化，并在广汽GA8车型上搭载试验验证，研究成果将大规模应用到新能源汽车车身及电池壳体，后续将进一步实现高强度、深冲铝合金的开发及应用。
形成广汽“薄板铝合金”CAE分析及“结构\材料\性能\成本一体化”的轻量化设计方法；
建立广汽轻金属材料开发标准体系（含试验及验证体系）
建立广汽了冲压铝合金板标准材料库；
建立广汽钢铝、铝铝连接标准件库；
建立广汽轻金属部件开发供应商体系；
“结构/性能/轻量化/成本”一体化的结构设计，利用独特的三角稳定结构理念，采用“金三角连续框架腔体结构”结合“薄板铝合金”CAE分析技术，在满足所有性能的同时，减重10.08kg，减重比例达到50.4%，减重效果超部分合资车型（一般的减重比例约为45%），达到国际先进水平。
3.小结
该铝合金发动机罩性能出色，减重效果显著，为车型的轻量化做出了较。大的贡献，而且通过该项目为广汽积累了薄板铝合金（冲压及连接）的应用经验，为后续项目扩大铝合金在车上的应用奠定了基础。
4.是否产业化：（已量产；待量产；基础预研技术）
基础预研技术
参评技术17：汽车电线束轻量化材料及关键技术的开发应用
1．申报企业：河南天海电器有限公司
2．技术简介：
本项目在采用铝及铝合金轻量材料代替汽车线束铜线，0.13平方毫米高强度细线代替0.35平方毫米汽车铜线等线束轻量关键技术中做出了创新，获中国发明专利授权2项，实用新型专利授权4项，发明专利公开审查阶段2项。设计开发的汽车铝电瓶线产品已出口北美通用、克莱斯勒，同时被吉利汽车采用。
（1）通过大平方解决导电率低的问题：
（2）成功开发了铝电瓶线专用的摩擦焊接铜铝端子结构
（3）成功开发了铝电瓶线专用的摩擦焊接铜铝端子结构
内齿或螺纹结构刺破氧化膜保证了压接电阻符合USCAR21标准。
图1 铜铝端子结构
（4）开发的铝线四方双压接及压接模具保证了拉脱力满足SAE USCAR2中5.3.3拉力≥2700N要求。（5）采用铝合金代提高机械强度和韧性
（6）采用铝端子连接端镀铜沾锡或铜端子压接端真空镀铝避免了铜铝直接接触从而防止电偶腐蚀，电镀成本低于摩擦焊接，降低采用端子的加工成本。双密封进一步防止电偶腐蚀。
（7）设计开发了电动汽车高压铝及铝合金高压线束
（8）采用不同材料的组合技术开发成功汽车高强度0.13平方毫米细线及压接技术。
设计开发的汽车铝及铝合金电瓶线已批量生产，并出口应用到北美的通用、克莱斯勒主机厂的Corvette, Camaro, Pacifica, Plugin车型。吉利KC-2博瑞也已通过验证小批，NL-5、FE-7、FE-6已完成样线。
天海集团设计的轻量化电线束系统产品水平已经赶上国外设计水平，产品性能满足相应的技术规范，填补了国内行业技术空白，降低车的重量、降低油耗和尾气排放，保护了环境。
3.小结
设计开发了一种0.13平方毫米细线压接装置及方法，包括端子定位前移，压接模具增加弹性装置，切刀变薄、机械手迁移，改变策略、先压绝缘皮。能够有效解决压接时端子料带漂移、端子跳动、漏芯线等问题。本设计方法简单，性能可靠，能够有效地推广0.13平方毫米细线在汽车电线束中的应用。铝线及铝合金线相关技术国内首创，填补国内空白，世界领先。
4.是否产业化：（已量产；待量产；基础预研技术）
已量产
参评技术18：轻量化铝合金前防撞梁总成设计开发
1．申报企业：华晨汽车集团控股有限公司
2．技术简介：
华晨汽车铝合金防撞梁总成设计项目依托于华晨最新的M8X平台进行开发，通过调整防撞梁总成的安装方向，使防撞梁总成通用于华晨M8X平台多款SUV及轿车。
华晨汽车已成功开发了铝合金防撞梁总成，此总成包含前防撞梁、吸能盒、连接端板及牵引钩螺纹套管，此总成通用于华晨汽车M8X平台开发的多款车型，主要结构上，前防撞梁截面采用“日”字形，吸能盒截面采用“田”字形，吸能盒与防撞梁及端板采用焊接方式进行连接，此铝合金前防撞梁总成相比于之前华晨开发的钢制前防撞梁总成，在零件数量上减少40%，重量减少48%，成本不高于钢制防撞梁。
在防撞梁总成的设计开发过程中，研发人员对防撞梁及吸能盒做了合理的优化及性能测试，通过优化零件尺寸、截面及壁厚，提高了吸能性能，使铝合金前防撞梁总成拥有了不低于钢制前防撞梁总成的吸能能力，在碰撞过程中能有效保护车身及车上乘员的安全，该防撞梁总成已成功应用于华晨汽车已上市的中华V6、中华V7车型，后续M8X平台上其他车型也将使用此防撞梁总成。此防撞梁总成的成功应用为华晨汽车M8X平台后续车型的开发缩短了周期，节省了成本。
华晨汽车铝合金前防撞梁总成设计开发项目紧跟汽车轻量化技术发展趋势，与钢制防撞梁相比，华晨开发的铝合金防撞梁总成重量轻、结构简单、工艺成熟、生产效率高、通过调整安装方向的方式使防撞梁总成通用于华晨M8X平台的多款车型。
铝合金前防撞梁总成在华晨汽车的成功应用，使华晨研发人员在轻量化零件的开发设计上积累了宝贵经验，为铝合金材料在后续华晨车型其他零件上的应用开了好头，极大的增强了华晨在铝合金轻量化材料使用上的信心，为华晨汽车轻量化技术的快速提升打下坚实基础。
3.小结
铝合金前防撞梁总成的使用减轻了车身的重量，降低了油耗，减少了排放，是轻量化技术发展的需要，是我国节能减排的需要，也是提升自主品牌汽车国际竞争力的需要。
4.是否产业化：（已量产；待量产；基础预研技术）
已量产
参评技术19：薄壁化保险杠用高性能聚丙烯材料关键技术开发及应用
1．申报企业：金发科技股份有限公司
2．技术简介：
汽车轻量化、智能化与电动化是汽车发展的三大重点方向。汽车轻量化发展重要途径是材料开发、设计与工艺。汽车保险杠是汽车外饰最重要的部件，其轻量化程度和零部件加工效率体现产品设计和制造的技术水平，薄壁化设计是兼顾两者提升目的的最佳途径。因此汽车保险杠材料满足薄壁化设计是汽车改性聚烯烃材料重要技术方向，它为保险杠零件的轻量化和效率提升提供最为基本的保障。
中国乘用车市场已经是全球最大的市场，汽车制造效率是汽车制造企业的核心竞争力，薄壁化保险杠材料在提升外饰系统供应商的制造效率方面获得了高度认可。
关键成果介绍。金发科技开发的薄壁化高性能聚丙烯材料的性能如下：
保险杠的重量降低25%~30%，壁厚由传统的3.2mm降低至2.0mm左右，加工周期可由90S降低至44S~50S，设备效率提升可达40%~51%，对高量纲车型量产效率提升显著。
项目的先进性。与国内外同类产品对比，在主机厂同步开发的情况下，金发的材料各项核心技术指标超过国际先进水平，在改性聚烯烃材料的薄壁化竞争中脱颖而出。
技术产品成熟型。产品在马自达CX-5/昂克赛拉车型首次量产，目前已经在马自达多代车型、日产全系车型、本田全系车型、铃木YAE/YL1/YRB等车型、吉利FE-6/NL-5/NL-3A/NL-3B/VF11/GE11、三菱欧蓝德、福特薄壁化设计车型、江淮M4/M432车型、长安S201、比亚迪M5及众泰M12等车型全面应用，成为为整个汽车保险杠薄壁化的标杆材料。
产品技术先进性代表性如下：
保险杠的重量降低25%~30%，壁厚由传统的3.2mm降低至2.0mm左右，加工周期可由90S降低至44S~50S，设备效率提升可达40%~51%，对高量纲车型量产效率提升显著。
3.小结
经济与社会效益。薄壁化保险杠用高性能聚丙烯材料近两年来累计销售5万余吨，实现利税近1亿元，推动了汽车行业轻量化技术进步，带来了良好经济与社会效益。伴随着金发全球业务拓展，薄壁化保险杠用高性能聚丙烯材料在欧洲市场引起外饰核心TIER1的关注，金发将积极推进自主先进技术输出。
4.是否产业化：（已量产；待量产；基础预研技术）
已量产
参评技术20：全铝客车车身骨架项目
1．申报企业：辽宁忠旺集团有限公司
2．技术简介：
全铝客车车身骨架项目针对12米城市公交车的全承载车身结构进行轻量化的设计，包括全铝车身+全铝底盘。由于国内目前无铝合金底盘的开发应用案例，该项目的成功开发，为国内铝合金客车底盘提供技术参考，引导全铝底盘的在行业内的推广应用。项目形成的关键成果：
a借鉴动车铝底架设计方案，局部采用钢铝铆接安全结构，形成轻量化铝合金结构框架，满足整车各项性能要求。
b通过在连接技术方面的技术积累，特别是焊接方面采用高铁焊装标准严格控制，通过特定工艺方法，确保车体精度高于钢车，提升产品品质。
c攻克车身骨架减重目标与安全指标此消彼长的行业性难题，且最大程度地实现了结构的模块化、集成化，方案设计。
在铝车性能参数满足设计要求的情况下，轻量化成果可观，较原钢车车体骨架质量减重超过1200kg，实现了38%的降重，占整车重量的10%；提高了整车的综合能耗性能，节省了大量的运营成本；底盘采用铝合金结构，耐腐蚀性能高，减少了传统钢制底盘的电泳工艺，进一步提高了整车的经济性；且车身底盘件实现了100%的材料可回收再利用。
全铝车身骨架以钢制车为基础，在保证大多数总成位置及边界条件不变的情况下，充分利用铝型材挤压成型特点，设计出各种特殊断面结构，替代原有的钢制结构，并通过结构优化分析，确保了车体骨架的一阶模态频率、弯曲刚度、扭转刚度均不低于原钢车身结构，并顺利通过1万Km强化路路试试验。
目前公司开发的全铝客车车身设计方案已在国内十余家主流客车厂得到应用，其中与深圳五洲龙、厦门金龙旅行车、苏州金龙客车进行城市公交车及公路客运车辆全铝车身的批量化生产，且已经投入运营。
3.小结
全铝客车车身骨架项目的开发弥补了铝合金在底盘应用方面的空白，也让忠旺成为国内首个能够独立设计、制造“全铝车身+全铝底盘”的铝加工企业，是其在新能源市场领域的又一大革新。
4.是否产业化：（已量产；待量产；基础预研技术）
已量产
参评技术21：非热处理强化一体化压铸铝合金减震塔
1．申报企业：上海交通大学
2．技术简介：
本项目以大型薄壁车身结构件——减震塔作为应用对象，由上海交通大学牵头，联合相关企业，共同攻克了高强韧非热处理铝合金材料研发、零件集成设计、模具设计制造及高致密度压铸工艺等关键技术，成功实现零件试制并通过台架测试。
关键成果1. 实现“五合一”的产品集成设计，减重效果达到39%
实现铝合金减震塔集成5件钢制零件为一体，并同时提供底盘减震塔及其他零件的集成安装。减重效果由原钢制减震塔的3.2Kg，减至铝合金减震塔的1.95Kg，减重率达到39%，并且与原钢制结构刚/强度相当。
关键成果2. 开发非热处理高强韧铝合金材料，实现零件压铸近终成型
现有大型薄壁结构件主要通过超真空压铸和热处理来获得零件所需的强韧性，这对模具加工、压铸工艺及生产管理提出了极高的要求，生产成本大幅提高。针对这一现状，成功开发了高强韧非热处理压铸铝合金材料，普通压铸条件下的性能超过常规铝合金（AlSi10MnMg）材料热处理以后的性能，实现零件直接压铸近终成型，无需超真空系统及热处理工序，大幅度降低生产成本，提高生产效率。
关键技术3. 特殊结构的浇注系统与模具结构设计，在常规真空压铸条件下实现零件的高致密度压铸
针对减震塔的结构特征，结合压铸成型金属流动和充填规律以及新型压铸铝合金材料的凝固特性，设计了特殊结构的浇排系统以及模具温控系统，实现模具温度场的均匀可控，使得铝合金熔体在压铸过程中达到顺序充填和凝固，有效减少了零件中的气孔和缩孔等铸造缺陷，实现了高致密度压铸，零件综合孔隙率低于1%，通过了子系统测试验证。
3.小结
本项目结构设计减重效果达到了39%，基本接近减重极限，最大限度地优化了零件结构设计，实现减重效果。新材料直接压铸后无需热处理本体材料性能达到屈服强度150-170MPa，抗拉强度300-330MPa，延伸率10-15%，性能优势明显。将孔隙率控制在1%以下，低于结构件对孔隙率的最低要求，实现真正意义上的高致密度压铸。
目前压铸铝合金减震塔仅有国外中高端品牌的汽车如宝马、奥迪、凯迪拉克等车型应用，近年来随着自主品牌技术提升和品牌知名度的崛起，对高端零部件的需求增加，开展本项目有助于我国掌握大型、复杂、薄壁汽车结构件从集成设计、材料性能、成型工艺全链条的关键技术，缩小与国外同行的差距，为推动我国汽车产业的发展给予助力。
4.是否产业化：（已量产；待量产；基础预研技术）
基础预研技术
参评技术22：碳纤维增强热塑性复合材料汽车横梁研制
1．申报企业：郑州大学橡塑模具国家工程研究中心
河南工业大学
2．技术简介
项目针对热塑性碳纤维复合材料汽车顶盖横梁研制，形成了一系列关键技术成果，完成了自冲裁热压模具的设计与制造，自主开发出一套热塑性碳纤维快速热压成型工艺。从复合板材加热后放入模具到模压成型，横梁的整个模压过程历时3分钟左右。复合材料横梁比金属横梁减重50%（减重10Kg）,实现了汽车横梁制品轻量化和高效率制造。充分体现了热塑性复合材料成型周期短、适合规模化生产的优势。
技术的先进性主要体现在：
1）实现了碳纤维热塑性复合材料热压过程产品与切边、冲孔一体成型。
项目通过对热压模具进行镶块式自冲裁设计与制造，在产品热压成型的同时对产品边缘和内部孔洞进行自冲裁，实现了连续纤维复合材料热压的一次近净成型，解决了传统成型方式需要大量修边等后处理的难题，提高了生产效率。此外，镶块式设计保证了冲裁刀口的修理与更换。
2） 实现了碳纤维增强热塑性复合材料汽车横梁的集成制造。
原金属横梁由三个钣金冲压件通过焊接而成，需要三副冲压模具，存在模具造价高、后期焊接等多种工序弊端。项目通过优化设计将三个件集成为一个件一次成型，成型效率和制造成本得到显著改善。
3） 制造的碳纤维增强热塑性复合材料汽车横梁具有优异的力学性能。
经在碳纤维横梁制件不同部位取样测试，其拉伸模量和拉伸强度分别达到54 Gpa和974 Mpa，其性能与相同铺层结构的热固性环氧体系碳纤维复合材料基本相当，而比刚度和比模量则远高于铝合金和高强钢。
3、小结
项目针对汽车轻量化的迫切需求和传统碳纤维增强复合材料制造周期长、成本高的困局，建立起铺层结构复合材料宏、细观结构一体化优化设计方法，开发出热塑性碳纤维复合材料快速成型工艺，建立起了相关材料体系的成型工艺规范。项目针对汽车横梁开发的成型工艺，整个生产过程历时3分钟左右，比金属横梁减重50%左右,实现了汽车横梁制品轻量化和高效率制造。
4.是否产业化：（已量产；待量产；基础预研技术）
基础预研技术
参评技术23：轻量化门护板
1．申报企业：北京车和家信息技术有限公司
2．技术简介
新能源车对整车的重量有较高的要求。门护板在设计中为了有效降低重量，大量应用了木纤维板，并进行了充分的模态分析、验证。
该木纤维门板相对于传统的PP或ABS材料，可有效降低重量达20%-30%。另外，木纤维板相对于传统的注塑材料，阻燃性和VOC方面的性能也有所提升。同时，在碰撞时，木纤维板不易产生尖边和飞溅，利于对成员的保护。
3．小结
基于木纤维板的优秀性能，木纤维板在国外已经较大范围的应用在汽车内饰零件上，目前在国内虽应用较少，却是汽车轻量化设计的主流方向，拥有广阔的市场前景。
4.是否产业化：（已量产；待量产；基础预研技术）
已量产
参评技术24：某SUV车型轻量化仪表板横梁
1．申报企业：北京车和家信息技术有限公司
2．技术简介
目前，仪表板横梁总成的主要材料和工艺大致分为以下几种：1）钢制焊接横梁（市面较多车型都在使用），2）铝挤出焊接横梁（量产项目较少），3）铸铝横梁（老款进口车型使用），4）注塑总成与钢制之家配合（目前市面应用很少）。我司使用铝挤出成型横梁，同等数量支架钢制横梁净重将会达到10KG以上，而铝挤出成型仅6.58kg。
本项目工艺在汽车横梁上使用较少，仅少数主机厂在使用，不过铝挤出成型工艺已经非常成熟，使用氩弧焊接，技术非常成熟。同等量级钢制横梁整体模态勉强可以达到42-45Hz，而铝制横梁可以达到48Hz，且减重可以达到30%以上。
3．小结
该技术方案成本和减重效果介于钢制焊接方案和以塑代钢方案之间，但其技术成熟度远优于以塑代钢方案，综合考虑成本、减重效果和技术成熟度，不失为目前的较佳选择。
4.是否产业化：（已量产；待量产；基础预研技术）
已量产
参评技术25：某SUV前后保本体轻量化材料设计应用方案
1．申报企业：北京车和家信息技术有限公司
2．技术简介
目前，保险杠本体常用材料多为普通PP改性类材料，其密度约1.05g/cm3，制品本体厚度3.0mm。为了有效实现前后保险杠的轻量化，该车型大胆采用了薄壁化设计方案，并通过采用高模量、低密度材料和合理的增强结构设计，材料密度和制品厚度分别控制在0.95 g/cm3和2.5mm，使得即便在保险杠、格栅尺寸较大的情况下，仍在确保保险杠刚度等性能要求的前提下，实现了相对于传统PP改性材料10%的减重目标。
由于单件质量的减少，虽然原材料单价相对于普通材料有所增加，但单件综合成本与普通材料制品基本持平。
3．小结
薄壁化设计方案正逐渐成为乘用车塑料制品的主要轻量化手段之一。
4.是否产业化：（已量产；待量产；基础预研技术）
已量产
参评技术26：双组份胶应用方案
1．申报企业：北京车和家信息技术有限公司
2．技术简介
1) 某车型为车和家自主开发的高端、智能的中大型新能源SUV汽车，为达到较高的续航能力，轻型材料的运用应运而生，其中机盖和尾门采用了铝制材料，在减轻重量方面做出了较好的成绩，但基于铝板在折边后由于烘烤引起的热变形又是一个厄待解决的一个重要问题，因此M01车型在铝包边折边胶方面选用了LORD Versilok双组份胶，来防止折边烘烤后引起的内外板窜动。
2) LORD Versilok双组份胶的优势如下：
更好的尺寸稳定性
折边后防止内外板窜动。这是选择Versilok原因之一
可以实现冷车间的工艺，折边部位无需加热预固化
单组份胶要达到尺寸稳定的状态需要额外增加预固化或者焊点保护，或预固化加焊点
当单组份没有固化前，可以通过焊接来保持开闭件尺寸稳定
焊接会带来哪些问题：
• 设备成本增加
• 多出一个焊接工序
• 表面缺陷需要处理
• 未固化的折边胶可能在过涂装前处理电泳时被高压液体被冲洗出来
• 焊接部位抗腐蚀性能下降
Versilok可以提供比单组份胶（未固化） 更佳的性能
在CKD转运的时间内，没有固化的单组份胶很容易吸收水汽
当CKD件组装后进入电泳烘房，吸收到水汽会导致折边胶出现大 量的泡沫空穴
Versilok 不会产生泡沫空穴
Versilok折边胶与传统单组份环氧折边胶耐久性对比，其拥有更好的耐老化性
3) 该技术及产品已经经过多年研发，经过大量的试验及路试验证，该双组份胶的稳定性、可靠性及耐腐蚀性已得到充分考验，具备大量使用条件，产品非常值得信赖。同时其本身对使用环境的要求也是比较低的，环境适应性非常高。目前国内外汽车厂家已经大量使用，如德国宝马X6机盖和尾门、意大利FCA下阿尔法罗密欧、玛莎拉蒂的铝覆盖件粘接、美国福特皮卡所有铝机盖及部分钢机盖和门、国内广汽菲克JEEP自由光和自由侠铝机盖及钢四门及尾门等。以下为铝前盖尺寸稳定性控制解决方案及对比（单组份胶、不涂胶、Versilok双组份胶）
4) 该技术目前在我司是首次运用，但经过国内外大量厂家实际运用的验证，其结构的稳定性及可靠性已得到充分考验，值得信赖。同时其材料本身固化时间比较符合量产要求，在符合操作时间的情况下，缩减了固化时间，使产品达到装配手持强度的时间得到了有效的优化，提升了生产效率。
5) 双组份胶的应用，在10万年产能的生产先生综合节约成本为50万/年，且双组份胶的使用使产品在工艺实现性方面得到了极大的保证；在尺寸稳定性方面有较大提升；在外观等质量方面获得较好的改善。因此采用双组份胶折边胶较单组份来说具有较好的收益性。
3．小结
未来双组份胶的应用将是一大趋势，其质量改善上的优势非常明显，会广泛使用在汽车上。
4.是否产业化：（已量产；待量产；基础预研技术）
已量产
