新能源汽车电池轻量化

1、比亚迪“刀片电池”引领全球动力电池安全新高度

“把‘自燃’这个词从新能源汽车的字典里彻底抹掉。“3月29日，比亚迪集团董事长兼总裁王传福在“刀片电池”发布会上喊出了很多新能源车消费者的心里话。此前从未有人喊过的这句话，很可能会推动电动汽车行业的安全性变革。

 1、“刀片电池”业内首次通过针刺实验

发布会上，比亚迪播放了一段三种电池针刺实验对比视频。在同样的测试条件下，三元锂电池在针刺瞬间出现剧烈的温度变化，表面温度迅速超过500℃，并发生极端热失控的剧烈燃烧现象，电池表面的鸡蛋被炸飞；传统块状磷酸铁锂电池在被穿刺后无明火，有烟，表面温度达到了200℃~400℃，电池表面的鸡蛋被高温烤焦；“刀片电池”在穿透后无明火、无烟，电池表面的温度仅有30-60℃左右，电池表面的鸡蛋无变化，仍处于可流动的液体状态。

这组对比实验表明，比亚迪的“刀片电池”已经摆脱了传统动力电池潜在的“热失控”隐患，电池的安全性和稳定性有着独有优势。中国科学院院士欧阳明高分析指出，“刀片电池”的设计使得它在短路时产热少、散热快，表现“非常优异”。

据了解，针刺试验是模拟锂离子电池内部短路、导致热失控、进而爆炸起火的试验方法。需要指出的是，由于针刺实验的标准严苛，目前三元锂电池还是磷酸铁锂电池都无法通过实验。因此，国家暂时把针刺实验作为一种非强制标准，不做强制要求。尽管如此，比亚迪“刀片电池”还是挑战了针刺实验，并完美通过。比亚迪“刀片电池”顺利通过针刺实验，无疑给国内电动汽车的安全性做了一次很好的背书。

2、安全为先 “刀片电池”已经领先对手一个身位

虽然近几年来电动汽车的销量不断增加，但续航短、安全隐患和充电难这三大原罪还是让更多消费者对电动汽车敬而远之。而且，安全隐患已经成为电动汽车的原罪之首。

2019年，国内电动汽车出现了多起安全事故，自燃成了其中最重要的安全隐患。汽车门网整理的数据显示，搭载三元锂动力电池的车辆占到了自燃车辆的85%以上，而搭载磷酸铁锂电池的车辆占比仅为7%。在中国工程院院士杨裕生看来，电动汽车频繁燃烧的根源，第一个就是电池技术的原因。

目前，三元锂电池和硫酸铁锂电池成为动力电池市场上最主要的两大动力电池选择。相比之下，三元锂电池的能量密度更高，但安全性较差。受国家政策的影响，三元锂电池过度追求高能量密度，导致安全性迅速下降，最终引发了2019年的多起自燃事件。而磷酸铁锂的能量密度虽低，但在安全性和稳定性方面有着先天优势。此次通过针刺实验的“刀片电池”，正是比亚迪最新研发的超级磷酸铁锂电池。

作为全球最大的磷酸铁锂电池生产厂家，比亚迪长期致力于磷酸铁锂电池的研发，在磷酸铁锂电池技术储备方面有着深厚的积淀。据悉，比亚迪“刀片电池”比亚迪采用了全方位高温“陶瓷电池”技术，在高风险安全位点都采用了耐高温和绝缘性能优异的高温陶瓷涂层，大幅提升了池的安全性和稳定性。而这，也正式比亚迪“刀片电池”敢于挑战针刺实验的底气所在。

“不管别的国家或者别的地区有不同的一些标准，作为比亚迪内部评估来说的话，我们还坚持用电动车电池里面最苛刻的标准来衡量我们的电池，特别是刀片电池我们开发之初就把安全的标准放在首位，特别把针刺的标准放在首位。”在王传福看来，电动汽车的安全性是第一位的。

3、“刀片电池”的能量密度已比肩三元锂电 

除了无可比拟的安全性意外，“刀片电池”还在制造工艺、能量密度、制造成本和轻量化等方面取得了重大突破，优势进一步显现。

“刀片电池”采用比亚迪自家研发的大电芯，但电芯形状更加扁平、窄小（长边可以定制变化，单体最大稳定长度可以达到 2100mm），通过阵列的方式排布在一起，就像“刀片”一样插入到电池包里。这让刀片电池在成组时可以直接跳过“模组”，直接组成电池包。

通过结构创新，“刀片电池”在成组时可以跳过“模组”，大幅提高了电池包的空间利用率，最终实现了同等容积装入更多电芯的设计目标。相较传统的带模组电池包，“刀片电池”的体积利用率提升了50%以上，续航里程已经达到了高能量三元锂电池的同等水平。

不仅如此，“刀片电池”在大幅提升系统质量能量密度和体积能量密度的同时，去掉了“模组”这一层中间结构，因此大幅降低了电池系统的复杂度，进而带来了更高的稳定性和更低的故障率，同时减轻了重量。

业内人士指出，基于“刀片电池”技术的比亚迪超级磷酸铁锂电池系统在能量密度上已经可以与市面上主流的三元电池相匹敌。与此同时，磷酸铁锂电芯成本就更低，且安全性和稳定性更强。也会进一步的使成本更有竞争力。

据王传福透露，刀片电池只在比亚迪汉纯电车型搭载应用，其他车型暂无规划。比亚迪汉EV作为统领“王朝家族”的旗舰级轿车，其综合工况下的续航里程达到605公里，百公里加速3.9秒，在整车设计特别是内饰部分演绎出全新的家族设计语言，描绘了比亚迪品牌朝向豪华与科技不懈创新的未来。

4、“刀片电池”将推动动力电池技术多元化竞争

值得注意的是，比亚迪此次发布的“刀片电池”由比亚迪旗下的弗迪电池公司推出。这是比亚迪拆分动力电池业务后成立的独立电池制造实体。王传福在发布会上说，“刀片电池”也是弗迪公司的首款产品。

不久前，比亚迪已经成立了五家弗迪系公司。此举标志着比亚迪的新能源汽车核心零部件完成了业务分拆。未来，比亚迪新能源汽车零部件业务将独立对外供应。五家弗迪公司之一的弗迪电池，主要业务便是动力电池的研发、设计和生产。目前来看，“刀片电池”已经获得了主机厂的认可。

“几乎你能想到的所有汽车品牌，都在和我们探讨基于刀片电池技术的合作方案，相信大家很快就能看到、听到刀片电池更多精彩的消息。”比亚迪集团副总裁兼弗迪电池董事长何龙表示。我们注意到的一个事实是，在最新发布的新能源汽车申报信息里面，很多车企都申报了搭载磷酸铁锂电池的版本。

可以预见的是，随着弗迪磷酸铁锂刀片电池的市场参与度不断提高，未来很多新能源汽车将搭载安全稳定、能量密度更高但价格更便宜的比亚迪“刀片电池”。这个足以改变动力电池竞争格局的举动，很可能推动新能源汽车产业迎来一次变革。

写在最后：

“刀片电池将改变行业对于三元锂电池的依赖，将动力电池技术路线拉回正道，并重新定义新能源汽车的安全标准。”正如比亚迪董事长王传福说：“今天的刀片电池，是比亚迪给行业的一份大礼。”隐隐可以看出，比亚迪“刀片电池”将引领全球动力电池安全新高度。

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

2、汽车专业轻量化和新能源电池哪个前景好

新能源车更实用 轻量化技术潜力巨大
传统汽车在轻量化方面已经做了大量的工作，在各方面进行了不懈地探索，几乎穷尽了各种可能的措施，但是面对日益严苛的油耗法规，不断高涨的油价，企业还是面临“更上一层楼”的要求。
新能源汽车一出世，由于电池的重量增加了数百公斤，需要针对车身的耐久性能做特殊设计；由于使用了额外的高压电，对其安全性要求更高、更苛刻，包括整车的密封、车身的结构、更苛刻的防水要求等。所有这些要求都对新能源汽车的轻量化开发提出了巨大的挑战。
电池也贵，碳纤维也贵，但是发展轻量化是硬道理。

3、新能源电动汽车的国家政策

新能源电动汽车的国家政策：当前国家对新能源汽车消费端的支持总的来说可概括为金钱补贴、税费减免、牌照路权三个方面。

从2018年2月12日起实施，2月12日至6月11日为过渡期。过渡期期间上牌的新能源乘用车、新能源客车按照此前对应标准的0.7倍补贴，新能源货车和专用车按0.4倍补贴，燃料电池汽车补贴标准不变。

从2018年起将新能源汽车地方购置补贴资金逐渐转为支持充电基础设施建设和运营、新能源汽车使用和运营等环节。实施好新能源汽车免征车辆购置税、购置补贴等财税优惠政策，加强城市停车场和新能源汽车充电设施建设。

纳入中央财政补贴范围的新能源汽车车型应是符合要求的纯电动汽车、插电式混合动力汽车和燃料电池汽车。重点加大政府机关、公共机构、公交等领域新能源汽车推广力度。补助对象。补助对象是消费者，消费者按销售价格扣减补贴后支付。

资金拨付。中央财政将补贴资金拨付给新能源汽车生产企业，实行按季预拨，年度清算。生产企业在产品销售后，每季度末向企业注册所在地的财政、科技部门提交补贴资金预拨申请，当地财政、科技部门审核后逐级上报至财政部、科技部。四部委组织审核后向有关企业预拨补贴资金。年度终了后，根据核查结果进行补贴资金清算。

新能源汽车补贴标准是为贯彻落实国务院关于培育战略性新兴产业和加强节能减排工作的部署和要求，中央财政安排专项资金，支持开展私人购买新能源汽车补贴试点。

（二）新能源乘用车技术要求

1. 纯电动乘用车30分钟最高车速不低于100km/h。

2. 纯电动乘用车动力电池系统的质量能量密度不低于90Wh/kg，对高于120Wh/kg的按1.1倍给予补贴。

3. 纯电动乘用车产品，按整车整备质量（m）不同，工况条件下百公里耗电量（Y）应满足以下要求：m≤1000kg时，Y≤0.014×m+0.5；1000<m≤1600kg时, Y≤0.012×m+2.5；m>1600kg时，Y≤0.005×m+13.7。

新能源乘用车、插电式混合动力（含增程式）乘用车推广应用补贴标准如下：

4、关于刀片电池，比亚迪还没有告诉你的几件事

“终结新能源汽车安全痛点”、“倒逼新能源汽车行业做出改变”、“三元电池过不了针刺测试，所以新国标拿掉了强制标准”……万万没想到这种“罗氏相声”般的发布会，有朝一日竟然会出现在汽车行业，而且说这话的，还是向来以“理工男”形象示人的比亚迪。

这一切，都是因为一款电池——比亚迪刀片电池。

比亚迪为了这款“刀片电池”，不仅仅只是DISS友商而已，更是拿出了“掀桌子不吃了”的勇气。要知道，除了还没上市的汉EV，比亚迪其他车型可也都搭载的是三元锂电池。

这种狠起来，连自己的命都革的做派，真的值得么？

■ 为了安全，的确值得

刀片电池最大的优势就是安全，甚至比一般磷酸铁锂电池的针刺实验结果还要出色，更别说三元锂电池。这也是为什么，发布会一开始王传福就疯狂地DISS现有的三元电池体系。

的确，过去几年国内对三元锂电池的能量密度非常看重。从NCM523到NCM622，再到NCM811，三元电池中镍的含量越来越高，能量密度越来越高，热稳定性则越来越差。另一边，消费者对续航的需求，也在水涨船高——从400km到500km，再到600km，小鹏P7甚至到了700km。很难讲是谁影响了谁，但结果就是各家都在攀比新车的能量密度和续航里程，消费者看到一辆新车的电池能量密度太低或者续航里程不高，也会下意识的认为这是一辆“完蛋玩意儿”。

刀片电池的横空出世，或许真的能做到“修正”行业现状，“更正”消费者观念。以磷酸铁锂电池为基础的刀片电池，通过改变电池包结构，提升包内空间利用率，从而达到提高续航的目的。需要注意的是，刀片电池并没有提升磷酸铁锂电池单体能量密度。以比亚迪汉EV为例，工信部申报信息中，77kWh的电池包，能量密度却只有140Wh/kg，依旧比不上三元锂电池。

可是，它安全！

上面这张三元锂电池、普通磷酸铁锂电池和刀片电池分别做针刺实验的图片，充分说明了刀片电池在安全性方面的优势。同样的针刺试验后，刀片电池不仅无烟、无名火，而且表面升温幅度小（仅30℃-60℃），说是吊打友商一点都不夸张。欧阳明高院士解释说，这是因为刀片电池散热面积大，而且由于电池短路的回路很长，产热速率比较小，所以升温慢。比亚迪自己则总结，磷酸铁锂电池有4个优点：

1、放热启动温度高

2、放热慢

3、产热少

4、不释氧

此前，比亚迪也曾向媒体透露，刀片电池不仅电极材料使用更加稳定的磷酸铁锂材质，而且还使用了高温陶瓷涂层，来降低电芯内短路概率。

■ 刀片电池会成为电池安全的救星吗？

先说结论：恐怕很难。因为想让如此多的车企和电池供应商，彻底放弃现有三元电池体系，无异于痴人说梦。况且你有张良计，我有过墙梯，宁德时代的CTP技术也并非等闲之辈。

我们知道，刀片电池的一大优势是体积比能量密度高，甚至能与NCM811电池持平。然而，对三元锂电池而言，CTP技术不仅能提升体积比能量密度，还能显著提高重量比能量密度。它能够最大程度的减少电池Pack内部，各个模组之间的侧板、底板、连接线束、固定件、非必要的横梁，纵梁等零部件，对于电池的轻量化非常有帮助；以宁德时代CTP技术为例，新产品的重量比能量密度能达到200Wh/kg，比现在NCM811的整包重量比能量密度，又高出一个档次。

我们大胆假设，当比亚迪的刀片电池为消费者建立起“电池安全”的观念后，宁德时代们能否通过CTP技术，让已经非常成熟的NCM523和NCM622的整包能量密度再次上升一个台阶，同时还能满足对于电池安全的需求？

答案是肯定的！

因此客观的讲，刀片电池能够复苏一部分磷酸铁锂电池的市场份额，但主流还是三元锂电池。根据GGII的分析预测，2020年磷酸铁锂动力电池市场占比有望超过30%，磷酸铁锂材料出货量占比将超过25%。

老话说：小孩子才做选择，大人全部都要。或许未来不算短的时间内，比亚迪会坚持磷酸铁锂和三元锂齐头并进的市场策略。毕竟，没人说弗迪系只能生产刀片电池——长安e-Rock，一款NEDC续航605km的紧凑型纯电SUV，搭载的就是比亚迪的三元锂电池。

我猜测，这或许也是发布会上，王传福表示目前只有比亚迪汉EV将会搭载刀片电池，而其他车型暂无规划的原因。

■ 刀片电池还有哪些需要回应的质疑？

1、低温性能

磷酸铁锂电池是个怕冷不怕热的家伙。低温环境下，磷酸铁锂电池正极材料活性下降，能够发生移动带来放电电流的锂离子数量下降，导致电池容量下降。数据表明，0°C 时磷酸铁锂电池的容量保持率约60～70%，-10°C时为40～55%，-20°C时为20～40%。

因此，磷酸铁锂电池的低温性能，是其绕不开的一个质疑。遗憾的是，发布会上比亚迪并未提及。

2、维修成本

刀片电池的另一个特点是：电芯既是能量体，又是结构件。因此，100多个电芯直接用胶水粘在底壳托盘上。那么问题来了，如果某块儿电芯出了问题，是否需要更换整块电池PACK？由此产生的维修成本，显然要比单独更换一个模组高得多，谁来为此买单？

解决方式很简单，比亚迪为消费者提供电池PACK的终身质保就行。然而，对比亚迪来说，能够接受吗？

3、电压测量不稳定

这是理想汽车CEO李想回答网友评论时提出的一个质疑。李想表示，磷酸铁锂电压测量不稳定，对EREV和PHEV也是个灾难，因为会扰乱控制策略。

我们知道，给电池测量电压的目的，是为了精准的估算电池的剩余容量，也是为了保证单个电芯不过充、不过放，延长电池的使用寿命。那么，刀片电池是否如李想所说，无法应用在EREV和PHEV车型上？

比亚迪自家的汉DM似乎说明了答案——的确不能。

上图是比亚迪汉DM的工信部申报信息，明确写到汉DM车型使用的是“镍钴锰酸锂电池”，而非“磷酸铁锂电池”。

那么，新的问题来了——为什么纯电动车型使用磷酸铁锂电池就不受电压测量不稳定的影响？我们也期待日后比亚迪的答案。

以上三点，其实远远谈不上“质疑”，充其量只是大家对刀片电池的“好奇”罢了！希望日后，比亚迪能够透露更多关于刀片电池的技术资料。

■邦点评

我非常认可比亚迪对于新能源汽车安全的重视，也很期待比亚迪能够在三元电池体系的包围下，在乘用车领域重塑磷酸铁锂电池的昔日荣耀。只是，三元锂电池的安全性真像比亚迪说的那样不堪一击么，刀片电池又真的如比亚迪说的那么完美无缺么？

或许站在比亚迪的角度是的，但电动邦的读者一定不要偏听偏信。关于刀片电池，咱们今年冬天一测便知；关于三元锂电池的高能量密度同安全性的关系，要知道它们向来是彼此依存，且呈现出螺旋上升的趋势。

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

5、如何看待电动车续航纷纷官宣突破600公里？

电动汽车的用户最担心的是什么？续航毫无疑问是其中之一，也是很多电动车用户的痛点，电动爹、充电难难于上青天之类的段子就是真实写照。不过，随着电池技术革新和更多新产品的出现，这一问题似乎有了解决方案。不知大家是否注意到一个现象，今年上半年，很多厂商推出的新车型，在官方宣传中纷纷表示NEDC续航里程突破600公里。

不完全统计，目前，官宣续航突破600公里的就有广汽新能源Aion LX、小鹏的轿车P7、博郡的iV6，它们都号称NEDC续航能突破600公里。其中博郡iV6的长续航版数据最可观，达到610公里。另外还包括一些概念车，像威马EVOLVE Concept，也宣布量产后续航将突破600公里。

为什么那么多厂商都把目光聚焦在600公里？因为这对于纯电续航而言，算是一个“大关”了。突破了600公里续航，意味着纯电动车在这个关键领域已可以向传统燃油车看齐。

不过也有人会疑问：纯电领域的标杆特斯拉，无论是Model X还是将上市的Model Y，也未曾喊出NEDC续航突破600公里。这是不是意味着国内的纯电技术真的就顺利实现“弯道超车”了？与此同时，是不是也意味着纯电动车的里程焦虑问题就此解决呢？从理论上看，NEDC突破600公里确实“是时候了”

弯道超车”这个话题太大，我们在这里先不讨论。毕竟这些官宣突破600公里的国产新车还都没正式上市。等它们上市时，特斯拉的续航可能也突破600公里了。然后可能大家接下来会有一个疑问：这些“600公里续航”都是官宣的，到时候实际表现会不会打折扣？的确，如果要想获得真实的续航里程，实测是最有效的办法。不过现阶段，我们也不是除了等就没别的办法。通过对技术发展状况的了解和行业发展状况的分析，其实是可以预判的。事实上在今年上海车展上，车云菌就此也与一些行业相关人士有过深入沟通。一个比较共识的认知是：现阶段NEDC续航突破600公里，确实“是时候”了。

6、新能源汽车，为何总难尽如人意？

我理解这里的新能源汽车一般指的是电动车。其实电动车的诞生不比燃油发动机汽车晚。续航能力的瓶颈一直是制约电动车发展的重要因素。目前，电池的重量几乎占了电动车重量的一半左右。

一种说法是新能源的发展并不是国家不知情电动车插电混动车的巨大弊端，而是国家的战略考虑，减少石油的消耗以备不时之需，让夜间的电能浪费利用起来，当时这种说法对我这个坚定反对电动类新能源以巨大震撼，但目前从全世界来看电池驱动并没有取得实质性突破性革命性的技术，比如低温效率，电池密度，轻量化的突破等等。

新能源车发展有赖于新技术的开发和应用。石墨烯电池，新燃料电池等等都才刚刚开始应用。

而汽车行业，众所周知，涉及人身安全和公众安全，新技术的应用必须经过严格的实验测试才能在汽车上使用。

所以针对这个问题，我认为可以总结如下几点：

1，新能源基础科技发展才刚开始突破，到实际应用还需要一定时间，特别是在汽车上应用更需要时间验证。

2，充电技术的应用还没有完全统一的标准，快速充电技术的应用还没完善，这也需要时间。

3，国内新能源汽车目前还是依靠补贴扶持才发展起来的。还没有形成健康的商业模式和产业链结构。

另外还有其它原因，比如油价下跌，人们对新能源汽车可靠性的认知等等……总的来说，新能源汽车还是在发展的，但是为了更健康安全的未来，我们不妨耐心一点。

7、轻量化 一道留给汽车制造业的必答题

我们都知道在现如今愈来愈多的车企都在自己的发展目标当中提出了这样的一个发展路线，那就是将汽车逐渐轻量化。然而汽车轻量化并不仅仅是我们大家传统认知上的汽车车身减重。当然！车身的减重自然也是其中较为重要的一个环节。实际上汽车轻量化指的是在能够保证车子质量以及性能的情况下，来对车子的整体的重量来进行减压，从而让车子变得更加轻便。如此一来车子无论是在行驶提速的时候，又或是对平时车子的油耗、性能都能够得到大幅度的提升。

如今，在全民节能降耗的大背景之下，尤其受今年以来国六排放标准逐步推行的影响，汽车轻量化被赋予了更加重要的意义。

现实比我们想象中更严峻

从汽车行业当前特点看，如果单纯依靠设计的优化已不能满足环保上低耗与减排的要求，所以从行业发展趋势上看，汽车车身的轻量化已成为未来发展的必经之路。

相关研究表明，车身重量与排放有一定联系。若燃油汽车质量每下降10%，油耗将下降8%，排放将下降4%，车辆质量每下降100kg，二氧化碳排放将减少5g/k。车重若每减轻25%，能使汽车加速的时间从原来的10s减少到6s，轻量化的汽车在较低的牵引负荷状态下将会表现出同样的或者更好的性能。

该观点新能源汽车领域一样适用。因为新能源车的电池与燃油比能量差距巨大，电池组重量一般会比燃油发动机重量高2倍以上，目前电动商用车的电池系统重量通常占车辆总重的 10%~15%，而乘用车占比高达20%~30%，这直接导致电动汽车相比传统燃油车会增重30%~40%。但如果纯电动汽车整车重量能降低10%，那么平均续航里程将会增加 5%~8%，同时损耗成本也可相应下降。

所以，无论从传统汽车的减排还是从新能源汽车增加续航的发展趋势看，轻量化都是一个有效的手段。

然而车企虽然整天把轻量化挂在嘴边，但是现实比我们想象中更严峻。这一点从国务院在2012年公布的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020年)》就能看出些问题。根据当时的计划，希望到2020年，生产的乘用车平均燃料消耗量降至5.0升/百公里，节能型乘用车燃料消耗量降至4.5升/百公里以下。但现在看来，当时的目标明显太过乐观。个中的原因与发动机技术升级不够理想有关，但肯定和轻量化推进不够理想也有关系。

镁合金是最佳解决方案吗？

几乎所有的企业在针对汽车轻量化的难题时，首先都会从车身框架的角度去试图找到解决方案。因为车身框架所占的总量与面积比重最大，而且比较方便主机厂进行车型卖点传播。

目前看，镁、铝合金是汽车进行轻量化的两大理想材料。据美国铝学会报告，如果汽车每使用0.45Kg铝，可使车身减重1Kg。以白车身为例，如果将铝合金代替钢和高强度钢，其车身重量为230kg，最高可减重40%。不过镁合金在减重上性能更优，由于其重量约为铝合金的2/3，仅为153kg，其减重比例可超50%。

不仅体现在重量上，镁合金还具备密度小，比强度、比刚度高，抗震、易回收和易加工等优势。对比等质量且具有近似界面构件的各金属比刚度，镁合金是钢的18.9倍，铝合金的两倍有余，位列三大轻量化金属的首位。

看起来，镁合金材料或许是汽车轻量化最为直接的有效解决方式。但是目前世界镁产量整体下降(我国产量最大，但受制于环保限产)，用全镁合金替代整个白车身不现实，但部分、逐步替代的思路仍然可行。

当前镁合金制造成本的逐步下降，而加工工艺也有所突破，使其应用领域越来越广，需求也有增加，不过目前汽车市场仍是其保持增长的主要推动力。据2016年统计数据显示，我国的汽车平均用镁量约3kg左右，相较于北美的汽车平均用镁量在10kg相距甚远。目前我国汽车用镁还主要停留在汽车方向盘领域，未来仪表盘支架、汽车轮毂、汽车大灯支架等潜在的渗透空间巨大。

据我国汽车轻量化技术路线规划看，2020年、2025年和2030年中国单车用镁量需要分别达到15kg、25kg和45kg。若2030年单车用镁量需要达到45kg(2016年仅3kg)，2030年汽车用镁量有望达到172万吨。

我们用倒推的方法测算，白车身全铝合金重量约为230kg，减重效果40%左右，则采用高强度钢的白车身重量约为383.3kg(230/0.6)。单车用镁量若为45kg，则占比为11.7%(45/383.3)，大于碳纤维用量。从产量看，全球镁产量主要在我国，而由于环保限产，所以整体产量肯定小于铝合金，因此白车身用料主要以铝合金为主。

但从增长性看，2030年单车用镁量较2016~2020年初步规划将增长3倍(45/15)，而铝合金用量增长不到2倍(350/190)。所以从增长幅度和占比看，汽车轻量化将大幅带动镁合金及相关镁金属产业快速增长。机会较为确定。

铝合金的优缺点也很明显

说完了镁合金，我们再来谈谈铝合金。铝合金是一种在各行各业都广泛使用的基础材料。即便在汽车制造业，铝合金也不光是应用在车身设计上，在一些关键零部件像发动机、底盘都在大量采用铝合金部件。虽然铝合金在绝对重量上与镁合金相比不占优势，但是铝合金使用场景的广泛性比镁合金更突出。

2018款奥迪A8放弃了全铝车身

汽车行业对于全铝车身的研发，最早竟然可以追溯到80年代。来自欧美日等很多汽车厂家都与铝业公司合作研发，大家都想在铝车身结构上有所突破，但是这其中的困难似乎比预料得还要多。到了1995年的时候，奥迪率先实现了铝车身的批量生产，但是好景不长，由于成本的因素，没能坚持下去。

汽车制造业发展到今天，铝合金材料车身的应用比例虽然是不断的提高，但是有勇气采用全铝合金材料造车身的还是凤毛麟角。比较有名的捷豹全铝车身来到中国也是变成了钢铝混合，宾利添越作为天价豪车当然是消费得起全铝合金，但是车身一旦出现撞击就无法常规修复。铝合金车身技术的不断发展，虽然成本有所降低，但距离全面推广普及还是十万八千里。

而全铝车身最大的问题就在于“成本居高不下”。所以我们才看到只有宾利添越这种级别的豪车才敢大胆的使用全铝车身。造车新势力领头羊蔚来旗下的纯电动SUV ES8也采用了全铝车身，售价在45万以上。对于这些高价位的车型来说，全铝车身除了轻之外，能够提高车辆的抗腐蚀的能力，同时可以设计出更加好看和平滑的车辆曲线，实现更高的车身刚性和抗扭性能。

在安全的系数上面也得到进一步的提高，再者对于车辆而言，采用全铝的车身，也可以作为自身的一大销售的亮点，提高自身的市场竞争力度，目前市场上面采用全铝的车身车辆还是比较少的，对于这样的车辆而言自然在宣传和销售上面能够达到耳目一新的感觉，同时也能够提高自身的市场的竞争力。

不过，全铝车身的缺点也十分明显。车辆发生碰撞后，也会带来更加费时和昂贵的维修成本，车身凹坑通过传统的打腻子喷漆来修复及其轻微的伤，我们也无法把较大的凹陷敲击平整。因为铝合金材质的弹性小，生产的时候是在受热过程中发生形变定型的，但是却很难二次定型，凹坑敲击后会由于金属的延展性而变得面积扩散，几乎无法修复。由于铝板的厚度比钢板厚，强行进行修复会导致铝合金表面涨裂。对于铝合金件受损，只能将变形部位切割，整体更换，这对于豪华车来说简直就是灭顶之灾，转手出售的时候肯定会当成事故车了。

百姓评车

若把全铝车身作为未来汽车轻量化的发展路径，笔者认为这过于理想化。轻量化的目的不是为了牺牲安全性，反而是要在保障安全性的基础上实现轻量化。从这个角度上来说，铝合金或者镁合金材料才是未来汽车车身轻量化发展的必经之路。这既能保证标准之上的使用安全，又能在一定程度上减轻车身重量。

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

8、新能源汽车最难的位置在哪里？

新能源汽车

电控是新能源汽车的关键

新能源汽车作为传统燃油汽车的替代品，其主传统汽车“三小电”(空调、转向、制动) 基础上延伸出“三大电” ——电池、电机、电控。其中，电机、电控系统作为传统发动机(变速箱)功能的替代， 其性能决定了电动汽车的爬坡、加速、等主要性能指标。

电机控制

还有就是新能源汽车对电机、电控系统有特殊的要求，比如电机能够频繁起停、加减速，低速/爬坡时要求高转矩，高速行驶时要求低转矩，具有大变速范围，还有电机的能耗决定了固定电池容量下汽车的续航里程。 因此， 驱动电机要有更高的能量密度，轻量化、能适应狭小的空间，降低整车能耗，驱动电机要求具备高速宽调速和低速大扭矩，以提供高启动速度、爬坡性能和高速加速性能，还有电控系统要有高控制精度、响应速率快等特点。

电机电控系统作为新能源汽车生产中的重要核心技术，它的制造水平关系着汽车的整体性能和成本。目前，国内在电机、电控领域这些关键技术上还有待提高，部分电机电控核心组件仍不具备完全自主生产能力，国内具有完整知识产权的整车企业和零部件企业为数不多。 随着我国电机电控系统产业链的逐步完善，电机电控系统的国产化率也将逐步提高，按照目前国内的汽车消费水平，肯定会有大批的企业投资研发这些技术，到时候超过欧美也不是没有可能。

9、如何实现新能源汽车产业轻量化

众所周知，目前中国正在大力推进新能源汽车的发展，但是限于充电设施不完善、电池续航里程短、电动车售价偏高等问题，制约着新能源汽车的推广及普及。未来更好的推广新能源汽车，除了要加快充电桩等配套基础设施的建设之外，有效降低新能源汽车整车成本、提高整车续航能力，已成为当下新能源车生产企业急需解决的问题。
而实现新能源汽车的轻量化，最佳的方式就是合理使用碳纤维材料。实验表明，采用碳纤维材料替代现有的钢制车身，可以有效降低60%以上的重量，续驶里程相应的提高20%以上。中国正在大力推进新能源汽车的发展，所以碳纤维材料在新能源汽车领域中的应用前景非常广阔。
其实碳纤维材料除了在新能源汽车领域前景广阔之外，在传统汽车方面更有着宽泛的应用。碳纤维车身及金属平台的混合车身结构对于传统汽车车身结构而言，可以做到模块化、集成化，大大减少零件种类，减少工装投入，缩短开发周期。
总而言之，无论从性能还是环保角度出发，汽车轻量化都已成为一种必然趋势，而采用碳纤维材料是汽车轻量化的必由之路。