陈一龙科学设计和系统集成是汽车轻量化前提

服务的思维和能力。这也是许多国内企业落后于国 客户提供高性能的拼焊板。
际知名材料企业的原因之一。
因此，汽车轻量化是共性基础技术，提高汽车轻
量化技术水平是汽车工业面临的巨大挑战和机遇，
新材料参与汽车产业最好的方式是 EVI
国外的企业为什么总是先于中国将新材料应
是需要汽车工业的参与者共同努力去做的一件事 情。“新材料企业要充分自身的E V I服务能力，从选
本还下降 45%，原因就是把原来 10几个零件变成 1
个结构件，用液压成型技术一次成型制造而成，98%
的连接孔在成型的过程中直接出来，节省了其他的
模具费和人工费。“这才叫现代的汽车轻量化，不要
认为材料轻就是轻量化了，这是一个综合考量的成
果。”陈一龙再次强调。
汽车轻量化折射出中国材料企业的问题
汽车轻量化，一方面要靠优化设计，另一方面就
“从轻量化技术的内涵看，需要在满足产品功 车油路系统中，不同金属材料的管道连接问题，就应
能要求和成本控制条件下，将结构优化设计、多材料 该在材料的开发过程中由材料工程师进行设计。只
与多种制造技术集成应用而实现产品的减重，但前 有稳定、可靠的新材料产品才可能大规模在汽车领
提条件是碰撞安全性、环保、油耗和可靠性等功能必 域集中推广应用。“比如，宝马（BMW）i3使用的碳纤
重只占 41%。陈一龙认为，新材料、新工艺也得靠设计 关注整车产品的性能和质量。单纯的材料质量和性
来配置，很多新材料很难在汽车上得到应用很重要 能并不能等同于产品的质量和性能。
的原因是没有请汽车行业的人参与意见，没有设计
但就材料本身来说，材料自身的技术和工艺制
人员加入项目。
造问题应该在材料开发过程中得到解决。比如在汽
会去考虑的，有就用，没有就不用。这些需要材料制
陈一龙举例，J F E集团（日本第二大钢铁企业）
造商从客户需求出发集中进行解决。”
与蒂森克虏伯的合作就一直致力于E V I项目，蒂森
这种情况折射出我国材料企业所共有的问题， 克虏伯主要参与到日本汽车厂商和零部件供应商有
企业缺乏根据材料的应用领域提供解决方案和后续 关新车型和新零部件的早期研发阶段，从而最终为
了结构的质量。
陈一龙进一步解释，目前大多数对材料的科研
他以东风牌牵引车减重为例，牵引车总减重 立项只考虑了材料本身的性能，并没有对这些材料
1 400k g，其中结构优化减重占 19%，功能配置优化占 用到产品上之后的性能进行评定。材料工程师关注
40%，2项加起来占 59%，而采用新材料技术实现的减 的重点是材料的性能和质量，而汽车行业的人则更
中国汽车工程学会、中国汽车轻量化技术创新 战略联盟顾问陈一龙在接受本刊的采访中，明确了 汽车轻量化的真正含义，并厘清了中国汽车轻量化 涉及到各种问题。陈一龙建议 ：我国应进一步加快 汽车轻量化的步伐，以缩小与国外在国际竞争中的 差距。
汽车轻量化的误区
与欧洲汽车相比，中国乘用车质量高出 5%～ 10%、商用车质量高出 17%。
宝马 i3 上碳纤维复合塑料制成的车身骨架
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关 注 FOCUS
早 期 供 应 商 参 与（E a r l y
Vendor Involvement，EVI），指的
是材料制造商介入下游用户的早
期研发阶段，充分了解用户对原材
一组研究数据表明，商用车减重率对油耗的影 响可用自重减少 10%、油耗降低 4.8%来测算。如果 按照这样一个比例，到 2020年我国商用车相对目前 能减重 20%～25%，按那时的车辆保有量计算，则每 年可相对节约燃油 2 500万～3 000万t。陈一龙介绍， 目前欧洲汽车界已经达成共识 ：实现欧洲 2020年二 氧化碳排放控制目标的基础在于汽车的小型化加轻 量化。
伙伴关系，能够使材料企业在今后 的产品营销中占领市场的制高点。
维，就是在解决了碳纤维批量化难题之后，宝马才 通过开展E V I项目，材料企业与下游用户零距离接
敢使用，成本降低了 50%。但是如果国内也想要在汽 触，明确用户的个性化消费需求，再根据需求研发，
车上面大量使用碳纤维，那么就需要首先解决碳纤 用技术生产个性化产品，避免产品和市场需求之间
一般观念认为，与汽车轻量化关系最为密切的 因素主要是构成汽车各系统结构的材料，材料轻量 化是汽车轻量化的关键。但陈一龙不完全认同这种 提法。
他说，汽车的轻量化并不是单纯地材料减重，而 是要从设计出发，包括车身的设计、结构优化设计、 系统模块化设计等，通过汽车结构设计的改善来减 轻汽车自重，而不是单纯用轻量化材料对原有材料
须得到保障。还有外加一条是成本控制，如果单纯为
了汽车的轻量化和舒适度等不顾成本，车再好大众
阶层也不会去买，因为根本买不起。所以在这种情况
下，把设计技术、材料技术、制造技术集成应用所实
现的产品减重叫现代的轻量化。”陈一龙举例，梅赛
德斯-奔驰开发的一个车身结构件原来是由钢改成
了铝，2007年又把铝改成钢，质量不但减少 2k g，成
用到汽车中去，进而抢占市场的制高点？很重要的 材的时候就提供数据，以便对零件的测试、模具的制
一点就是国外的材料企业是与汽车企业是并行联 造提供分析依据和技术支撑，最终达到整车用材的
合开发的，材料企业在很多问题上甚至想到了汽车 需求。此外，还要注意合资、引进与自主开发相结合，
企业的前面，给汽车整车的设计提供意见。陈一龙 开展自主创新，未来让更多的新材料技术能够应用
料性能的要求，从而为客户提供更
高性能的材料和个性化的服务。在
产品越来越同质化的今天，追求差
异化竞争是企业走出低层次同质
化竞争的关键，应该说，E V I是新
材料企业值得重点考虑的经营思
维模式。
通过E V I项目，材料企业和下
游制造商建立了密不可分的合作
宝马（BMW）i3 使用的碳纤维 , 使成本降低了 50%
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员只负责制动系统设计，另一组设计人员只负责转 开发出来了，但是用不上。搞材料的人也在困惑，
向系统设计，每个系统需要一个支架，则至少需要 2 ‘我们搞了这么多的新材料，怎么企业用不上呢？’
个支架。如果在设计过程中能够协调起来，把这 2个 这可能也是新材料遇到的一个问题，没有与应用紧
支架合二为一，就可以既解决结构上的需求，也减轻 密联合起来。”
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FOCUS 关 注
进行替换。其次再考虑材料技术与制造技术的结 要靠先进材料。但是，新材料在汽车轻量化中的作
合。只有囊括了上述因素才可以真正被称为汽车的 用之所以没有达到理想效果的，重要一点就是材料
关 注 FOCUS
陈一龙
中国汽车工程学会顾问 中国汽车轻量化技术创新战略联盟顾问 研轻量化前提
■ 本刊记者 / 刘 超
我国石油依赖进口的形势越来越严重，环保压 力不断增大。在节能减排被空前重视之时，作为能源 消耗大户的汽车行业无疑会更受到关注。那么，要降 低汽车能耗，除了发展小排量和新能源汽车外，减轻 车身质量、实施汽车轻量化也成为节能减排的重要 举措之一。
轻量化。
性能的改进没有与汽车的设计相结合。陈一龙说 ：
他认为，汽车轻量化是设计、制造、材料技术的 “现在很多搞新材料立项管理和研究的人还没有搞
集成，必须是多种技术人员在一起共同协调的结果， 清楚一个问题，就是这种材料怎么能用到汽车上？
轻量化是一项系统工程。举例来说，如果一组设计人 没有跟汽车的整车集成应用联系到一起，虽然材料
维的产业化过程中的质量稳定性、价格等一系列问 可能存在的脱节，摆脱同质化产品的恶性竞争，将营
题。”陈一龙称。“如何让新材料用到汽车工业中，这 销真正有效结合到产品研发中去。E V I项目已经成
是材料企业需要解决的问题，汽车企业本身还有很 为未来企业增强核心竞争力的关键途径之一，有助
多其他方面的问题需要解决，单纯的材料问题是不 于实现上下游企业共赢。
强调,“这是在国内目前还没看到的事情，我们已经 到汽车当中，实现汽车性能的优化和升级。”陈一龙
落后了很多。换句话说，在我们汽车行业就指的是 建议。
材料企业的早期供应商参与服务能力。”
10.3969/j.issn.1008-892X.2015.02.002
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