铝合金材料车体的特点

对于汽车来说，除了节油，轻量化的全铝合金车体可以压榨出终极动力和操控表现。一般来说，在动力不变的情况下，越轻的车提速越快，也更有运动感，同时弯道的侧倾也会减弱。而在同等强度下，越轻的车越安全。车身越重，惯性越强，出现事故后所承担的撞击力度就会越大，事故的后果就越严重。

另外一个铝车身优于其他钢铁车身原因是它的环保性能，前面已经提到可以减小燃油的消耗，可减少在生产过程中的污染的排放，因为99%的铝可以被循环利用，在一定程度上补偿在从铝矿石冶炼铝产生的成本高消耗。

存在的问题：

1、成型性还需继续改善

铝合金板材的局部拉延性不好，容易产生裂纹。如发动机罩内板因为形状比较复杂，为了提高其拉延变形性能采用高楼铝合金，延伸率已超过30%，但还是比钢差，所以在结构设计时要尽可能地保证形状不突变，让材料容易流动以避免拉裂。

2、尺寸精度不容易掌握

回弹难以控制，在形状设计时要尽可能采用回弹少的形状。

3、铝比钢软

在生产和运输中的碰撞和各种粉尘附着等原因使零件表面产生碰伤、划伤等缺陷，所以要对模具的清洁、设备的清洁、环境的粉尘、空气污染等方面采取措施，确保零件的完好。

为了打造航空级轻量化车身，在车身长度超过5.2米的情况下整车重量仅有1695公斤，在同级别车型中铝合金比例最高。

通过铝点焊，铝激光焊，铝螺柱焊等先进连接技术进行连接，BFI一体化设计，加固乘员座舱用高强度和超高强度钢，发动机舱和行李箱作为碰撞溃缩吸能区，确保乘员舱安全，同时全车配备6安全气囊，高配车型配备8个安全气囊，车内采用柔性材质包覆，为车内成员提供全方位360度安全保护。

对于汽车来说，除了节油，轻量化的全铝合金车体可以压榨出终极动力和操控表现。一般来说，在动力不变的情况下，越轻的车提速越快，也更有运动感，同时弯道的侧倾也会减弱。而在同等强度下，越轻的车越安全。

车身越重，惯性越强，出现事故后所承担的撞击力度就会越大，事故的后果就越严重。

（图/文/摄： 邓雪群）@2019

工业铝型材是高铁产业的重要组成部分，也就是高铁车皮的主要材料。

铝型材是高铁实现轻量化最好的材料。铝合金的密度大约是钢材密度的三分之一，而添加一定元素形成的合金具有比钢合金更高的强度。因此在强度刚性满足高铁车厢安全要求的同时，使用铝合金可以大大减轻高铁列车车厢的自重。一般而言，一个高铁车厢使用的铝合金大概有10吨左右，整个车身的重量要比全部使用钢材减轻30%-50%。

铝合金具有优良的耐火性和耐电弧性。虽然铝的熔点要低于钢的熔点，但车体的耐火耐电弧性不仅和材料的熔点相关，还与材料的导热性相关。铝合金材料与钢铁相比具有优良的导热性，其散热性比钢要好。

铝合金具有更强的耐腐蚀性。铝合金表面易形成一层致密的氧化膜，在大气中具有很好的抗氧能力。因此铝合金比钢质车体具有更好的耐腐蚀性，特别是车体不易涂覆的部位。同时铝合金表面可以化学着色、上漆、喷涂，通过这些方法可进一步提高铝构件的耐腐性。

铝合金有着优秀的塑性。随着大型中空、复杂断面铝塑材的开发应用，铝材焊接技术的不断进步，铝合金车辆制造技术日趋成熟铝合金件的易于更换，不需除锈，适用于各种表面处理，便于维护，还可以回收的特点，是制造工艺大大简化，制造所需工作量也较钢质车体大大减少。从长期来看，铝合金价格适中。铝材价格较高，使得车辆制造成本增加，但由于铝合金使得车辆轻量化，车辆的轻量化带来了运能的增加，耗能的减少，维修的费用降低。有资料显示，交通工具的重量每减少10%，燃料可节约8%。在报废回收时，铝型材产品可以实现100%回收，回收铝型材循环再用可以减少95%的能源消耗。

基于上述优点，早在20世纪50年代，世界上较发达的一些国家就开始采用铝型材来制造铁路车辆，包括美国、加拿大、日本、俄罗斯、德国和法国等国，目前国内高铁列车车厢已大量使用铝合金材料。业内专家指出，时速300公里以上的高速列车车体必须采用轻量化的铝合金材料，350公里以上的列车车厢除底盘外全部使用铝型材。目前中国铁路客运专线动车组采用的CRHI、CRH2、CRH3、CRH5四种类型中，除CRHI型车体采用的是不锈钢材外，其余3种动车组车体均为铝合金材质。

一般轿车以及SUV钢制的四门两盖的重量大约在90~120kg左右。四门两盖以及上车体结构的外覆盖件采用铝合金是行业内公认做轻量化减重的最佳区域结构，因为这些结构都不是车体的承力结构，用铝合金的车型，轻量化减重可以达到40%左右的比例。

铝合金材料还用在其他地方，例如：

1、铝合金底盘中央排气通道隔热板

中央排气通道全覆盖半球形花纹铝箔板，笔直的排气管布局很少见，排气管中部位置设计了一道加强梁。油路管线隐藏于树脂护板内，较为稳妥。

2、铝合金材料前防撞梁+铝合金吸能盒结构

前防撞梁为铝合金材质且侧面呈口字型，吸能效果好。吸能泡沫层位于杠皮蒙皮内，前部没有设计行人腿部防护梁。铝合金吸能盒呈类蜂窝状，提升了吸能效果，但没有设计压溃诱导槽仅有溃缩点。

（图/文/摄： 李水清）@2019

小鹏P7配备的Brembo高性能制动系统突破普通汽车和新能源的界限，直接对标超级跑车，同时高功率的永磁同步电机，功率密度高达2kW/kg，最大功率316kW，扭矩655Nm30。小鹏P7的百公里电耗仅为12.5kWh，除以车重的数值突破了新能源汽车的新低。小鹏P7不是简单地堆砌电池，更重要的是通过降低车重、降低风阻、提高能效来实现超长的续航里程。

小鹏汽车P7在车辆设计上苦下功夫，可以说小鹏汽车质量即使是鸡蛋里挑骨头也找不出瑕疵，匠心独具的设计，使其保持了舒适驾驶和超级性能之间的平衡。小鹏P7拥有超跑的顶级配置，前双叉臂悬架和后轮五连杆式独立悬架，框架大量采用铝制合金，更为它带来优秀的安全性能和制动性能。

小鹏P7具有和小鹏G3相似的笼式车体结构，小鹏P7是高强度钢铝混合车身，高强度钢及铝合金材质混合占比达到60%，这种混合比例很好地兼顾了车身刚度和轻量化需求，乘员舱采用的也是球笼式结构框架，可以多路径分散碰撞冲击力的作用。同时也拥有先进的前副车架碰撞折弯撕裂设计、电机悬置断裂设计，有效降低碰撞加速度，对碰撞产生的力具有吸缓作用，特殊的双层热成型钢材B柱作为侧向保护主体，极大地提升了驾驶座的安全率。种种安全方面的用心，令小鹏P7在多项2018版C-NCAP标准测试中都取得极好的成绩，作为超纲级别的优秀车型，还接受了两项非C-NCAP范围的试验，结果同样惊人。小鹏P7可以说历经重重考验，优秀到主动为检验增加难度。

（图/文/摄： 问答叫兽）@2019