新型轻质材料如复合材料,对未来大型车辆特别是城市公交车和物流卡车的减重,可以起到关键作用。斯堪尼亚与来自瑞典皇家理工学院的Magnus Burman,一同研究了利用轻质材料生产制造底盘等其他承载部分后,车辆在实现轻量化方面的可塑性。
“通过一系列的试验,我们发现用轻质材料替代现有材料生产关键承载部分,可以大幅降低车重高达40%。”Burman说道。
基于该项研究结果,斯堪尼亚提出利用轻质、自支撑结构替代传统车架结构的设想。在该套设计方案中,斯堪尼亚设计的一款电动车,采用碳纤维复合材料一体化轻质底盘。据悉碳纤维的材质,以及自支撑的结构概念借鉴了航空工业的设计理念,而电动车的电池将安装在车身中部的位置。
当前复合材料的价格虽然尚高,但从长远来看其具有良好的经济效益。相对于普通钢材,复合材质可以塑造更加大面积的集成结构,这意味着焊接点的减少,车辆自重的降低。卡车采用复合材料实现轻量化后,优势非常明显。
首先,车辆的自重降低后,其有效载荷相对提高,运输效率也大大增强,满足了广大用户“多拉快跑”的要求。其次,复合材质的硬度和强度大,可有效抗老化,延长使用寿命。
另外,车重降低后,燃油消耗量和碳排放量也会下降,对于环保大有益处。美国能源部DOE等部门和机构数据,汽车的自重每减少10%,燃油的消耗可降低6%~8%;汽车整备质量每减少100千克,百公里油耗可降低0.3~0.6升。
当然,利用复合材料实现轻量化还面临诸如成本偏高、加工复杂等考验,但不可否认其将成为国内外企业寻求低车重的重要路径。