随着第四阶段乘用车企业平均燃料消耗量实施的日益临近，国内众多汽车生产企业的节能技术开发正在紧锣密鼓地进行。然而根据工信部汽车燃油消耗量网站公布的数据显示，2013年我国仍有22家汽车企业未达到当年目标值，形势不容乐观。今年5月，工信部公布了《关于加强乘用车企业平均燃料消耗量管理的通知》（征求意见稿），根据其中的意见，对不达标的企业将进行严厉的惩罚措施。因此，汽车企业节能降耗工作已迫在眉睫。
9月1日，在由工信部和黑龙江省人民政府联合主办的2014中国新材料产业发展高层论坛上，中国工程院院士李骏在报告中，为汽车企业在节能降耗方面指了一条“明路”。
■油耗可随车重一同下降
李骏指出，节能降耗对于汽车业的挑战非常大，而节能降耗主要发展路线，就是汽车的轻量化。
众所周知，车身自重与燃油消耗量有着客观联系，而如何把油耗降下来，是汽车界最大的课题。
据了解，2013年我国石油消耗量为4.9亿吨，其中汽车消耗2.1亿吨。据权威机构保守估计，到2020年我国汽车年产销将达3000万辆，保有量突破2.3亿万辆。按照现在的油耗用量推算，到2020年我国汽车就要消耗3.5亿吨石油，依据我国60%的石油依存度推算，全国石油消耗量可达6亿吨，相当于55%的石油被汽车所消耗。而目前汽车大国允许汽车消耗比例的红线仅为40%。
按照国家规定的目标，到2020年，汽车平均消耗燃油为5.0升，届时达到这一目标，我国汽车消耗石油为2.4亿吨，即我国汽车年产销增长1000万辆，但石油消耗量基本没有增加。“所以，降低油耗有很大的意义。”李骏认为，影响汽车油耗有五大要素，分别是车身自重、汽车风阻和轴距、发动机燃油消耗量、功率输出效率还有汽车使用的过程，“其中，最重要的就是汽车的重量。据统计数据分析，车重与油耗直接相关。但随着需求变化，汽车空间增大趋势不可避免。这就需要降低车身自重，油耗则可随车身自重一同下降。”李骏说。
■降低车重呈三大趋势
李骏介绍，使汽车自重有效降低的方法，就是新材料的应用，目前我国已经开始探索汽车新材料应用课题，将形成三大发展趋势。
现在的趋势是由高强度钢替换原有钢材，用以减轻车身自重。汽车企业正在逐步突破其中各项关键技术，在材料动静态的性能、耐疲劳性、可靠性和汽车制造工艺等方面攻克难题。
据了解，一汽集团与宝钢合作开发的500兆帕的高强度钢板，早已应用在卡车大梁上，实现了降重28%。2007年开发的突破700兆帕强度的钢板，现已应用于解放J6车身，再次实现降重23%。目前正在攻关的900兆帕的钢板，预计在2016年使用在解放J7车身上，可使车身重量再降18%。未来在卡车车桥上，高强度钢板也将有所应用，车桥强度提升29%的同时，重量下降10%。“高强度钢在轿车上的应用也十分广泛，是目前轻量化最重要的手段，应用量增加趋势非常明显。”李骏说。
第二大趋势将是铝镁合金等新材料在车身上的应用，李骏介绍，最近美国“三大”推出了多款铝镁合金作为承载件和底盘的车型，车身重量大幅下降。而在德国全铝车身非常普遍，奥迪推出的新款车型，尺寸增大重量降低。
而铝镁合金在自主品牌上的应用才刚刚开始，在许多新车上面虽然已经有了一些成果，但是在高性能材料、低成本化等方面还没有取得突破。李骏强调，这一趋势还有很大上升空间，预计未来单车用铝可达到249kg，几乎所有发动机都要全铝，升功率将可达100kW，比现有发动机功率翻一番。如今铝镁合金已经应用在重卡变速器上，耐用性已通过100万公里测试，减重效果很显著。
第三大趋势则是汽车车身应用碳纤维材料，李骏介绍，“目前国外碳纤维应用已经进入批量产业化阶段，一辆1380kg的车应用碳纤维的话，只有970kg，可实现降重30%。如果成功将是汽车业的革命。”
■“四大工艺”将被替代
汽车生产企业进行节能减排工作的同时，成本问题也摆在面前。李骏表示，应用新材料进行汽车轻量化，由于工艺的突破，成本还有希望降下来。“如果应用碳纤维及复合材料进行批量化生产，冲压、焊装、涂装、总装这原有的四大工艺将被打破，冲压和涂装将被树脂传递式的编织工艺替代，这两大工艺都将被简化掉。”李骏说，汽车生产主要的投入在设备上，简化掉两大工艺后，成本会下降很多。
据了解，我国汽车企业进行碳纤维及复合材料应用，可借鉴的国际先例有很多。例如，10年前就已进行车身轻量化研发的宝马汽车，车身基本实现应用碳纤维，底盘采用碳纤维与铝镁合金结合，目前可做到4米长的车身重量只有180kg。同样，雷克萨斯的应用更为广泛，不仅车身甚至内饰件都已应用碳纤维及复合材料。
李骏指出，宝马已经在欧洲、日本、美国首发了他的i3纯电动汽车，其车身就是应用碳纤维材料，车重降低了8%，不仅解决了纯电动汽车来自重量的最大问题，而且售价折合人民币仅为28万元。他由此推断：“碳纤维在其中的成本应该不大，否则这个成本下不来。”
李骏表示，目前自主品牌车企在碳纤维应用上还没有大的突破，希望国家将要提出的“中国制造2025规划”中，把碳纤维应用放在首位。汽车是规模效应的产业，有规模碳钎维才能降低成本，才能助推我国汽车业升级，从而加快我国从汽车大国到汽车强国迈进的步伐。
