新能源汽車負(fù)“重”前行

近年來，汽車行業(yè)對(duì)智能化和電動(dòng)化的重視和追求有目共睹，然而對(duì)輕量化的重視卻似乎有所減弱。特別是隨著“大電池”的普及，新能源汽車的整備質(zhì)量不斷增加，這似乎與“綠色低碳”理念相悖。一邊是“負(fù)重”的現(xiàn)實(shí)，一邊是“減重”的目標(biāo)，新能源汽車輕量化的任務(wù)依然艱巨且長遠(yuǎn)。

“超重”見怪不怪

近日，工信部公布了一批即將面市的新能源SUV的關(guān)鍵參數(shù)，其中部分車型的整備質(zhì)量竟然高達(dá)3噸，與輕型卡車的重量不相上下。這一現(xiàn)象揭示了當(dāng)前新能源汽車市場(chǎng)面臨的一個(gè)悖論——在追求環(huán)保和高效出行的同時(shí)，車輛本身卻愈發(fā)沉重。市場(chǎng)數(shù)據(jù)顯示，整備質(zhì)量超過2.5噸的車型屢見不鮮。這一趨勢(shì)的背后，是行業(yè)對(duì)長續(xù)駛里程和“第三空間”屬性的極致追求，二者共同構(gòu)成了推動(dòng)新能源汽車質(zhì)量持續(xù)上升。

業(yè)內(nèi)人士指出，電池容量的不斷擴(kuò)大是導(dǎo)致車重增加的首要原因。消費(fèi)者對(duì)續(xù)駛里程的焦慮促使車企紛紛配裝更大容量的電池包。如某自主高端電動(dòng)SUV配裝的電池包能量超過100kWh，僅電池系統(tǒng)的自重就超過600公斤，約占整車質(zhì)量的20%。這種“堆電池”式的解決方案雖能緩解里程焦慮，卻大幅增加了車輛的基礎(chǔ)重量。更重的車身反過來又需要更強(qiáng)的動(dòng)力系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)來匹配，形成“重量循環(huán)上升”的工程難題。

有機(jī)構(gòu)分析了2023年間的道路測(cè)試數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)年測(cè)試的新能源汽車平均重量就已達(dá)1991kg。有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，能量密度在150~300Wh/kg的三元鋰和磷酸鐵鋰電池，要滿足500km以上的續(xù)駛需求，一般需要60~100kWh的電池包，對(duì)應(yīng)的電池組重量約為400~600kg，還未包括保護(hù)動(dòng)力電池所需的護(hù)板以及強(qiáng)度更高的車身結(jié)構(gòu)等。動(dòng)力總成變重，周邊零部件的重量也會(huì)隨之增加。常見燃油車的油箱可容納5（參數(shù)丨圖片）0~70L汽油，重量約35~50kg，算上發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器等驅(qū)動(dòng)部件（約200~300kg），整體重量仍比新能源汽車輕。

與此同時(shí)，新能源汽車被賦予的“第三空間”屬性也加劇了增重趨勢(shì)。為打造移動(dòng)生活空間的概念，車企不斷增加舒適性配置和智能科技裝備。從多層隔音玻璃、高級(jí)音響系統(tǒng)、多屏幕交互界面到日益復(fù)雜的智能駕駛傳感器陣列，這些附加設(shè)備無一不在增加車輛的負(fù)擔(dān)。

“車重增加帶來的負(fù)面影響是多方面的。”某新勢(shì)力工程師李光（化名）直言，最直接的影響體現(xiàn)在能耗上。更重的車身需要更多能量來驅(qū)動(dòng)，導(dǎo)致實(shí)際續(xù)駛里程往往低于理論值。此外，過重的車身還會(huì)影響車輛的操控性能和制動(dòng)安全，增加對(duì)懸掛系統(tǒng)和輪胎的負(fù)擔(dān)，甚至可能影響剎車距離。

“減肥”刻不容緩

面對(duì)新能源汽車日益凸顯的“體重”問題，行業(yè)正通過材料科學(xué)、制造工藝和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的全方位創(chuàng)新尋求突破。輕量化已不再是可選項(xiàng)，而是直接影響新能源汽車?yán)m(xù)駛里程、性能和安全的核心競(jìng)爭(zhēng)力。當(dāng)前的技術(shù)探索主要集中在3個(gè)相互關(guān)聯(lián)的領(lǐng)域：先進(jìn)材料應(yīng)用、一體化制造工藝和電池包結(jié)構(gòu)優(yōu)化，形成了一套系統(tǒng)性的輕量化解決方案。

材料創(chuàng)新是輕量化技術(shù)的基礎(chǔ)性突破。傳統(tǒng)鋼材正逐步被高強(qiáng)度鋼、鋁合金、鎂合金及碳纖維復(fù)合材料所取代。在VAMA工廠，技術(shù)人員介紹了137種鋼材，其中，第二代熱成形鋼（如Usibor?2000和Ductibor?1000）在第一代基礎(chǔ)上可再帶來約15%的減重空間。此外，將“材料+解決方案”結(jié)合已成為許多企業(yè)實(shí)現(xiàn)輕量化的最新模式。例如，VAMA通過馭簡(jiǎn)?多零件集成解決方案，將這些高性能鋼材與激光拼焊等先進(jìn)工藝結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)顯著的減重效果。

在制造工藝層面，一體化壓鑄技術(shù)正在改變汽車生產(chǎn)的傳統(tǒng)范式。這項(xiàng)技術(shù)將原本需要數(shù)十個(gè)甚至上百個(gè)零件組裝的部件，通過大型壓鑄機(jī)一次成型。特斯拉率先在Model Y上應(yīng)用的一體化壓鑄后底板，減少了79個(gè)部件，不僅降低了車重，還簡(jiǎn)化了生產(chǎn)流程，提高了車身剛性。

即便是最簡(jiǎn)單但卻是整車最重的子系統(tǒng)之一——線束，也正迎來新突破。2024年，TE汽車事業(yè)部發(fā)布了汽車連接系統(tǒng)輕量化解決方案——0.19mm多贏復(fù)合線，預(yù)計(jì)可在現(xiàn)有基礎(chǔ)上為單輛汽車線束減銅約5kg。泰科電子汽車事業(yè)部中國區(qū)副總裁兼總經(jīng)理孫曉光表示，由于線束和端子增加，整車銅的用量大幅增加，這不僅增加整車重量，也不利于減碳排放。因此，他們一方面增加產(chǎn)品功能和性能，另一方面減少重量、成本和碳排放，推動(dòng)汽車行業(yè)向可持續(xù)發(fā)展方向進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)技術(shù)變革。

這些輕量化技術(shù)的綜合應(yīng)用正在改變新能源汽車的設(shè)計(jì)邏輯。從單一部件減重到系統(tǒng)集成優(yōu)化，從昂貴材料應(yīng)用到成本可控的創(chuàng)新方案，輕量化技術(shù)路徑正變得更加多元和務(wù)實(shí)。

“平衡”不可或缺

如今，新能源汽車的整備質(zhì)量管理已從單一的技術(shù)問題轉(zhuǎn)變?yōu)楹w產(chǎn)業(yè)政策、市場(chǎng)導(dǎo)向和技術(shù)倫理的復(fù)雜議題。從國際經(jīng)驗(yàn)來看，歐盟的車輛重量稅和日本的“超重量車”限制政策均表明，借助經(jīng)濟(jì)杠桿和標(biāo)準(zhǔn)約束來引導(dǎo)汽車輕量化是一條可行路徑。

面對(duì)車輛不斷增重的趨勢(shì)，行業(yè)管理者需要在鼓勵(lì)創(chuàng)新與引導(dǎo)理性發(fā)展之間找到平衡點(diǎn)。如今，政策導(dǎo)向正從“惟續(xù)駛論”轉(zhuǎn)向?qū)δ苄Ш驼麄滟|(zhì)量的綜合考量，這會(huì)深刻影響未來幾年車企的產(chǎn)品規(guī)劃和技術(shù)路線選擇。中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)相關(guān)專家指出，未來的政策設(shè)計(jì)會(huì)更加精細(xì)化，可能會(huì)引入“重量效率比”等指標(biāo)，即綜合考慮車輛整備質(zhì)量與續(xù)駛、性能、安全等多維度表現(xiàn)的評(píng)價(jià)體系。這種評(píng)價(jià)方式的轉(zhuǎn)變將促使車企從單純追求參數(shù)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)向全面提升產(chǎn)品效率。

市場(chǎng)層面也正在自發(fā)形成對(duì)車輛過度增重的制約機(jī)制。隨著電動(dòng)汽車普及率提高，消費(fèi)者日益成熟，開始關(guān)注“全生命周期成本”，包括能耗、保險(xiǎn)、輪胎磨損等長期使用成本。有研究報(bào)告顯示，消費(fèi)者選車正從參數(shù)比拼轉(zhuǎn)向生活適配，對(duì)空間、便利性等綜合體驗(yàn)提出更高要求。這種消費(fèi)觀念的變化正倒逼車企重新評(píng)估產(chǎn)品策略，一些車企已經(jīng)開始宣傳“高能效”而非“高重量”的產(chǎn)品賣點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)單位質(zhì)量下的續(xù)駛表現(xiàn)。

技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)表明，未來車企需在提升能效和優(yōu)化整備質(zhì)量之間尋求平衡，以滿足政策要求和市場(chǎng)期待。新能源汽車的輕量化路徑將更加依賴于跨領(lǐng)域的創(chuàng)新。數(shù)字孿生技術(shù)能夠在虛擬環(huán)境中模擬不同輕量化方案的效果，人工智能則可以優(yōu)化材料分布和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，而新型復(fù)合材料有望突破現(xiàn)有的輕量化瓶頸。

需要指出的是，輕量化不應(yīng)以犧牲安全為代價(jià)。研究表明，合理設(shè)計(jì)的輕量化結(jié)構(gòu)同樣能夠達(dá)到五星安全標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)鍵在于科學(xué)設(shè)計(jì)與充分驗(yàn)證。面對(duì)整備質(zhì)量管理的復(fù)雜挑戰(zhàn)，李光認(rèn)為，行業(yè)需要構(gòu)建多方參與的對(duì)話機(jī)制，涵蓋車企、電池供應(yīng)商、材料科學(xué)家、政策制定者及消費(fèi)者代表。只有在充分理解各方訴求和技術(shù)可能性的基礎(chǔ)上，才能形成既促進(jìn)創(chuàng)新又引導(dǎo)理性發(fā)展的行業(yè)共識(shí)。新能源汽車作為交通能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵載體，其發(fā)展質(zhì)量不僅影響產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，還關(guān)乎資源利用效率和環(huán)境可持續(xù)性。在這條發(fā)展道路上，平衡與理性將是不可或缺的“指南針”。

文：張雅慧 編輯：郭晨 版式：劉曉燁