輕量化未來汽車瘦到皮包骨

資料來源：Goo 車訊網 2011/12/06

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輕量化熱潮開始延燒

對人類來說，瘦得過頭可是會生病的，但對車輛來說，車身的重量卻是愈輕愈好；過去輕量化是賽車跟高性能跑車的專利，現在輕量化的熱潮則延燒到所有車型之上！過去輕量化是高性能車款的專利，主要原因在於輕量化材料的造價向來十分高昂，使用這些材料會讓一般市售車的價格變得過於高昂，不利於銷售。但隨著製造工藝日益先進，這些高性能材料的價格變得較過去來得低廉，讓車廠能把過去專屬於高性能車款的材料，運用在一般車輛上。

輕量化早已不是超級跑車的專利，各式新穎的材質都能有效降低車身重量。
碳纖維複合材料
其實早在19世紀末期，人類就已經開始運用碳纖維，不過當時的用途與今日不同，直到1950年代之後，具備輕量、高剛性特質的碳纖維複合材料才開始出現，但是開始把這項材料運用在汽車之上，則是近三、四十年的事情。碳纖維復合材料擁有輕量、高剛性的特質，再加上可以混入其它諸如凱夫勒、鋁合金、玻璃纖維等不同材質以改變材料特性，雖然價格不菲，但它仍是萬用型的輕量化材料。碳纖維複合材料的最大罩門則是價格，初期造價十分高昂，近年來由於技術進步，價格有降低的趨勢，諸如BMW等大型車廠，甚至自備碳纖維復合材料工廠以控制成本與品質。

碳纖維在輕量化工程當中一直扮演重要角色，在未來汽車工業中也不會缺席。
鋁合金持續走紅
在提到輕量化的同時，鋁合金絕對是不可忽視的主角，與CFRP相似的輕量、高剛性特質也是非常合適的輕量化材料，而且鋁合金比CFRP更早出現在汽車工業之中，製造商對鋁合金的特性有更高的掌握，它不僅可以運用在車身上，甚至能用來製作引擎，可謂是用途廣泛的輕量化材料，也因此它仍會在未來輕量化科技中扮演重要的角色。不過未來對於鋁合金的運用方式將會與過去不同，由於更多的輕量化材料出現，在未來我們恐怕不會再看到以全鋁合金打造的車輛，如同Audi輕量化研究中心主管Dr. Lutz Eike Elend所言：「未來不會出現某種單獨稱霸的材料，會依據車輛各部位不同的特性搭配使用先進高剛性鋼材、鋁合金、鎂合金與CFRP等不同材質。」唯有妥善運用各種材料的不同特性，才能在製造成本、車身強度與重量間取得完美平衡。

為了控制碳纖維零件的價格與品質，BMW將部分碳纖維零件自行生產。
鋼鐵末日未到
提到鋼材恐怕讓人難以跟輕量化聯想，事實上即使在各式新材料的夾擊下，鋼仍有不可取代的地位，世界鋼鐵協會（World Steel Association，WSA）在今年五月發佈了未來鋼車計劃（The Future Steel Vehicle，FSV），以新開發的先進高剛性鋼材（Advanced High-Strength Steel，AHSS）製造車輛，此一材質不僅比傳統鋼材輕量35%，在產品生命周期中的汙染更降低70%，FSV計畫主席Jody Shaw表示：「高度運用彈性、可塑性、低生產汙染以及極具競爭力的製造成本完美展現出鋼材的優勢。」

Smart Forvision車上的全塑料輪圈是一項驚人創舉，BASF公司更表示此輪圈隨時可投入量產。
輪圈也輕量
未來輕量化的工程甚至延伸到輪圈之上，而且在這次車展當中我們已經看到驚人的成果，在Smart Forvision車上所使用的輪圈完全跳脫傳統思維，由BASF公司所設計的Ultramid輪圈是以熱塑性塑膠製作，重量比傳統鋁製輪圈輕30%，以Smart Forvision來說，光使用Ultramid輪圈就已經減重12公斤。無獨有偶地，Audi也在輪圈上大做文章，在A2概念車上的輪圈雖然還是以合金為主要材料，但加上特殊的複合材料包層構造，每個單一輪圈減重達2公斤之譜，整套輪圈亦為車輛省下8公斤的重量，而且還保留了e-tron車系的輪圈造型特色。