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摘 要：随着社会的发展，我国对于资源节约环境友好的需求不断上升，汽车领域也不断改革相应国家的号召，所以新能源汽车的发展越来越受重视。但是新能源汽车由于其自身的车身过重导致其在续航能力和动力方面存在一定的问题，所以解决其车身重量成为了新能源汽车车身设计方法研究的重要问题。本文就针对新能源汽车车身轻量化设计进行研究，希望对于相关的研究人员有一定的帮助，也希望能够更好地减轻我国新能源汽车的车身重量。
关键词：新能源汽车;车身轻量化;设计方法
随着我国对清洁资源的不断运用以及汽车领域的技术的不断改革发展，新能源汽车正在逐渐成为汽车领域中的黑马，对于新能源汽车的研究越来越多，但是目前来看新能源汽车还是存在一定的缺点，比如其续航能力不足与动力不足等。所以为了解决这些问题，减轻新能源汽车的车身重量成为新能源汽车发展中亟待解决的一个重要问题，笔者将针对可以减轻新能源汽车的重量的技术和设计方法进行研究，希望对于相关的研究人员有一定的借鉴意义。
一、新能源汽车车身材料的选择
笔者根据自己的工作经验将在新能源汽车车身在制造过程中常用的材料进行了探讨，希望对于相关的研究人员和公司有一定的帮助和借鉴意义。
（一）高强度钢在新能源汽车制造中的应用
在传统的新能源汽车的材料的选择中，高强度的钢一直都占主体部分，因为其在成本、安全方面有极大的优势，并且制造工艺比较成熟，易于掌握，所以在轻量化车身时一定要对其进行改进。以我国的某个制造新能源汽车的品牌为例，其在车身冲压件重，高强度钢的应用占比在百分之四十六点五，车体中高强度钢的应用占比百分之四十三。从汽车的整体来看，其高强度的钢材料的应用占比在百分之六十左右。在抗碰撞性能、加工工艺和成本方面，高强度钢相比铝、镁合金具有明显的优势，能够满足减轻汽车质量和提高碰撞安全性能的双重需要，甚至从成本与性能角度来看，是目前满足车身轻量化、提高碰撞安全性地最佳材料。虽然目前来说，我国对于高强度的钢的技术应用比较成熟，但是，其还是存在一定的技术难点，就是成型比较难，主要在于其弹性应变力以及应力释放相关的零件尺寸精度和回弹等问题。从其加工过程中出现的问题可以看出，主要就是，在变形过程中容易出现加工硬化，流变应力比较大;零件厚度改变之后形状保持不太容易。
（二）铝合金材料在新能源汽车制造中的应用
对于电动汽车而言，使用铝合金材料一百公斤的减重可以增加续航距离的10%左右，另外可以通过减重降低成本。因为汽车车身轻了，就可以把电池的重量减轻。现在这个电池说成本用容量来算的话，一千瓦大概是在两千到三千块钱，通过减重把电池成本降低，可以一定程度上解决新能源汽车成本问题。铝合金材料相比于钢材料在新能源汽车中的应用中还是存在一些优点的，比如铝合金材料能够坚强汽车的整体重量，在车身重量减轻之后就能有效的起到提高有效荷载、讲题陈深的重心从而提升车的安全性的作用等;因为铝合金材料由于铝的特殊化学性质，导致其并不容易腐蚀，所以可以减少防腐费用，在板料有划痕的情况下也不需要药喷涂。早在2012年，中国整个汽车铝合金材料市场一年就用了一万吨，到2016年这个数量已经上升到7万吨了。所以在铝合金材料的应用是越来越广泛的，这种材料越来越被新能源汽车行业重视。
（三）碳素纤维材料在新能源汽车制造中的应用
与钢、铝合金相比，碳纤维的密度有20%到30%的优势，并具有非金属一些比较典型的特点，比如耐腐蚀，此外还有非常高的比强度和比钢度。虽然碳素纤维的优点比较多，也比较适合用于新能源汽车车身的轻量化，但是碳素纤维的综合成本相当于铝的综合成本的2倍到2.5倍之间，其作为一种材料大面积用于车身中的可能性不大。不过，在整个轻量化过程中碳纤维可以作为一个很好的补充材料和关键材料，在现阶段可以跟铝或其他金属进行搭配。如果其能在未来技术发展中，成本不断下降，那么在未来的新能源汽车行业，其将会成为重要的车身轻量化材料被广大汽车公司广泛使用。
（四）工程塑料
以塑代钢的概念已经广为流传，由于价格低廉、可塑性高，越来越多的高性能塑料和塑料复合材料被大规模应用在汽车上，目前德国汽车上的工程塑料用量最多，平均占整车用料的15%以上。一般塑料的比重在零点九至一点六之间，玻纤增强复合材料的比重也不会超过二点零，而A3 钢为七点六，铝为二点七。使用塑料可以减轻零部件约百分之四十的重量，同时由于其的陈本比钢铝等金属要更加联建，所以其成本也可以大幅度降低。在新能源汽车领域，工程塑料的应用范围依然很广，比如电池模组外壳、接插件等。电池外壳要求材料强度，而接插件需要绝缘密封性能，在实现轻量化的同时，工程塑料能完美地实现上述要求。
二、车身轻量化设计评价
在新能源汽车的设计评价过程中，一般需要进行以下两个方面的评价，综合来考虑新能源汽车轻量化的质量，希望对于相关的设计人员有一定的帮助。
（一）车身总重量
车身总重量是目前许多汽车公司都在使用的一种评价新能源汽车车身轻量化的一种标准，目前广泛采用的是宝马公司提出的车身轻量化系数的概念，作为评价其的重要参量。系数中涉及的主要项目有：车身的净扭刚度、轮距与轴距等。通过这个系数可以对车身的轻量化的程度进行评价，从而提升新能源汽车的质量。所以，在进行汽车设计的过程中，一定要不断设计车身重量的因素进行不断调试，以达到最好的状态。
（二）性能与碰撞
汽车的安全性是评价其质量的重要标准，也是在进行汽车制造的过程中首要保证的因素。因此在车身轻量化的过程中也一定要保证整个车辆的安全性能，因此保持车身的性能能够满足各类碰撞法规，不能只顾对车身进行轻量化，不顾车身的安全性。这些车身性能主要就是指车身的动态和静态刚度以及其他特性，保证车辆发生碰撞之后，车身能够吸收足够的能量，保证驾驶员和乘客能够打开车门逃生。通过对车辆进行不断的动态静态试验来测试车身在不同的荷载和冲击之下车身的完全和变形情况，看其是否符合各种法规和国家规定的要求，一旦出现达不到法规的情况，就对材料的使用情况进行修改。这种实验需要进行反复多次进行以保证实验的真实性和可靠性，从而保证汽车的安全性能。
新材料新工艺和新设计在不断推动汽车工业进行革命，同时由于对于清洁能源和再生能源的不断使用，全球汽车工业的格局正在不断发生改革。尤其是现在新能源汽车不断发展，汽车质量已经成为其发展的制约因素之一，所以对于汽车的轻量化改革刻不容缓。笔者就是针对汽车轻量化中的材料等进行了探讨，希望对于相关的研究人员和汽车研发人员有一定的帮助。同时，笔者也希望，新能源汽车领域能够不断提升对于汽车轻量化的重视，不断推动新能源汽车的发展，从而为建设绿色社会添砖加瓦。
参考文献：
[1]龙飞宇. 浅谈新能源汽车车身轻量化[N]. 四川科技报，2019-09-25（005）.
[2]袁博.车身轻量化技术对新能源汽车性能的提升研究[J].汽车文摘，2019（05）：35-38.
[3]王子瑞.新能源汽车结构轻量化设计[J].内燃机与配件，2018（22）：4-5.
[4]于艳敏.新能源汽车轻量化技术应用现状[J].汽车工程师，2018（11）：51-53+58.
作者简介：王海雄（1973.12-），男，漢族，湖北仙桃人，事业管理部兼研发部部长/中级工程师，大学本科，武汉新能源汽车工业技术研究院有限公司，新能源汽车/智能网联汽车关键技术研发。
关键词：新能源汽车;车身轻量化;设计方法
随着我国对清洁资源的不断运用以及汽车领域的技术的不断改革发展，新能源汽车正在逐渐成为汽车领域中的黑马，对于新能源汽车的研究越来越多，但是目前来看新能源汽车还是存在一定的缺点，比如其续航能力不足与动力不足等。所以为了解决这些问题，减轻新能源汽车的车身重量成为新能源汽车发展中亟待解决的一个重要问题，笔者将针对可以减轻新能源汽车的重量的技术和设计方法进行研究，希望对于相关的研究人员有一定的借鉴意义。
一、新能源汽车车身材料的选择
笔者根据自己的工作经验将在新能源汽车车身在制造过程中常用的材料进行了探讨，希望对于相关的研究人员和公司有一定的帮助和借鉴意义。
（一）高强度钢在新能源汽车制造中的应用
在传统的新能源汽车的材料的选择中，高强度的钢一直都占主体部分，因为其在成本、安全方面有极大的优势，并且制造工艺比较成熟，易于掌握，所以在轻量化车身时一定要对其进行改进。以我国的某个制造新能源汽车的品牌为例，其在车身冲压件重，高强度钢的应用占比在百分之四十六点五，车体中高强度钢的应用占比百分之四十三。从汽车的整体来看，其高强度的钢材料的应用占比在百分之六十左右。在抗碰撞性能、加工工艺和成本方面，高强度钢相比铝、镁合金具有明显的优势，能够满足减轻汽车质量和提高碰撞安全性能的双重需要，甚至从成本与性能角度来看，是目前满足车身轻量化、提高碰撞安全性地最佳材料。虽然目前来说，我国对于高强度的钢的技术应用比较成熟，但是，其还是存在一定的技术难点，就是成型比较难，主要在于其弹性应变力以及应力释放相关的零件尺寸精度和回弹等问题。从其加工过程中出现的问题可以看出，主要就是，在变形过程中容易出现加工硬化，流变应力比较大;零件厚度改变之后形状保持不太容易。
（二）铝合金材料在新能源汽车制造中的应用
对于电动汽车而言，使用铝合金材料一百公斤的减重可以增加续航距离的10%左右，另外可以通过减重降低成本。因为汽车车身轻了，就可以把电池的重量减轻。现在这个电池说成本用容量来算的话，一千瓦大概是在两千到三千块钱，通过减重把电池成本降低，可以一定程度上解决新能源汽车成本问题。铝合金材料相比于钢材料在新能源汽车中的应用中还是存在一些优点的，比如铝合金材料能够坚强汽车的整体重量，在车身重量减轻之后就能有效的起到提高有效荷载、讲题陈深的重心从而提升车的安全性的作用等;因为铝合金材料由于铝的特殊化学性质，导致其并不容易腐蚀，所以可以减少防腐费用，在板料有划痕的情况下也不需要药喷涂。早在2012年，中国整个汽车铝合金材料市场一年就用了一万吨，到2016年这个数量已经上升到7万吨了。所以在铝合金材料的应用是越来越广泛的，这种材料越来越被新能源汽车行业重视。
（三）碳素纤维材料在新能源汽车制造中的应用
与钢、铝合金相比，碳纤维的密度有20%到30%的优势，并具有非金属一些比较典型的特点，比如耐腐蚀，此外还有非常高的比强度和比钢度。虽然碳素纤维的优点比较多，也比较适合用于新能源汽车车身的轻量化，但是碳素纤维的综合成本相当于铝的综合成本的2倍到2.5倍之间，其作为一种材料大面积用于车身中的可能性不大。不过，在整个轻量化过程中碳纤维可以作为一个很好的补充材料和关键材料，在现阶段可以跟铝或其他金属进行搭配。如果其能在未来技术发展中，成本不断下降，那么在未来的新能源汽车行业，其将会成为重要的车身轻量化材料被广大汽车公司广泛使用。
（四）工程塑料
以塑代钢的概念已经广为流传，由于价格低廉、可塑性高，越来越多的高性能塑料和塑料复合材料被大规模应用在汽车上，目前德国汽车上的工程塑料用量最多，平均占整车用料的15%以上。一般塑料的比重在零点九至一点六之间，玻纤增强复合材料的比重也不会超过二点零，而A3 钢为七点六，铝为二点七。使用塑料可以减轻零部件约百分之四十的重量，同时由于其的陈本比钢铝等金属要更加联建，所以其成本也可以大幅度降低。在新能源汽车领域，工程塑料的应用范围依然很广，比如电池模组外壳、接插件等。电池外壳要求材料强度，而接插件需要绝缘密封性能，在实现轻量化的同时，工程塑料能完美地实现上述要求。
二、车身轻量化设计评价
在新能源汽车的设计评价过程中，一般需要进行以下两个方面的评价，综合来考虑新能源汽车轻量化的质量，希望对于相关的设计人员有一定的帮助。
（一）车身总重量
车身总重量是目前许多汽车公司都在使用的一种评价新能源汽车车身轻量化的一种标准，目前广泛采用的是宝马公司提出的车身轻量化系数的概念，作为评价其的重要参量。系数中涉及的主要项目有：车身的净扭刚度、轮距与轴距等。通过这个系数可以对车身的轻量化的程度进行评价，从而提升新能源汽车的质量。所以，在进行汽车设计的过程中，一定要不断设计车身重量的因素进行不断调试，以达到最好的状态。
（二）性能与碰撞
汽车的安全性是评价其质量的重要标准，也是在进行汽车制造的过程中首要保证的因素。因此在车身轻量化的过程中也一定要保证整个车辆的安全性能，因此保持车身的性能能够满足各类碰撞法规，不能只顾对车身进行轻量化，不顾车身的安全性。这些车身性能主要就是指车身的动态和静态刚度以及其他特性，保证车辆发生碰撞之后，车身能够吸收足够的能量，保证驾驶员和乘客能够打开车门逃生。通过对车辆进行不断的动态静态试验来测试车身在不同的荷载和冲击之下车身的完全和变形情况，看其是否符合各种法规和国家规定的要求，一旦出现达不到法规的情况，就对材料的使用情况进行修改。这种实验需要进行反复多次进行以保证实验的真实性和可靠性，从而保证汽车的安全性能。
新材料新工艺和新设计在不断推动汽车工业进行革命，同时由于对于清洁能源和再生能源的不断使用，全球汽车工业的格局正在不断发生改革。尤其是现在新能源汽车不断发展，汽车质量已经成为其发展的制约因素之一，所以对于汽车的轻量化改革刻不容缓。笔者就是针对汽车轻量化中的材料等进行了探讨，希望对于相关的研究人员和汽车研发人员有一定的帮助。同时，笔者也希望，新能源汽车领域能够不断提升对于汽车轻量化的重视，不断推动新能源汽车的发展，从而为建设绿色社会添砖加瓦。
参考文献：
[1]龙飞宇. 浅谈新能源汽车车身轻量化[N]. 四川科技报，2019-09-25（005）.
[2]袁博.车身轻量化技术对新能源汽车性能的提升研究[J].汽车文摘，2019（05）：35-38.
[3]王子瑞.新能源汽车结构轻量化设计[J].内燃机与配件，2018（22）：4-5.
[4]于艳敏.新能源汽车轻量化技术应用现状[J].汽车工程师，2018（11）：51-53+58.
作者简介：王海雄（1973.12-），男，漢族，湖北仙桃人，事业管理部兼研发部部长/中级工程师，大学本科，武汉新能源汽车工业技术研究院有限公司，新能源汽车/智能网联汽车关键技术研发。