2024-2030年中國汽車輕量化技術路徑及車企輕量化市場深度評估與投資潛力分析報告
http://www.xibaipo.cc 2024-01-09 11:20 中企顧問網
2024-2030年中國汽車輕量化技術路徑及車企輕量化市場深度評估與投資潛力分析報告2024-1
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- 2024-2030年中國汽車輕量化技術路徑及車企輕量化市場深度評估與投資潛力分析報告，首先介紹了中國汽車輕量化技術路徑及車企輕量化行業市場發展環境、汽車輕量化技術路徑及車企輕量化整體運行態勢等，然后介紹了汽車輕量化技術路徑及車企輕量化市場競爭格局。最后分析了中國汽車輕量化技術路徑及車企輕量化行業發展趨勢與投資預測。您若想對汽車輕量化技術路徑及車企輕量化產業有個系統的了解或者想投資中國汽車輕量化技術路徑及車企輕量化行業，本報告是您不可或缺的重要工具。
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輕量化未來以鋁合金類材料為主。高強度鋼相關技術是目前車身輕量化領域最成熟的技術，通過提高鋼的強度、適當降低鋼的厚度來降低鋼材使用量，通過使用高強度鋼可以使車身減重10%-15%。通過采用鋁板沖壓、擠壓型材和壓鑄件三種方式生產的全鋁車身，可以減重30%-40%，在輕量化方面有很明顯的優勢，雖然有技術難度，但已經取得相應突破。雖然碳纖維復合材料車身可以減重50%以上，但受制于碳纖維原材料成本和碳纖維零部件制造成本較高的制約，該技術目前尚未得到有效推廣。從減重幅度來看，高強度鋼<鋁合金<鎂合金<碳纖維；從成本來看，高強度鋼<鋁合金<鎂合金<碳纖維。對于輕量化材料的選擇，需要考慮重量、成本、工藝等多個方面，綜合來看，鋁合金性價比較高，且技術相對成熟，是現階段汽車減重的首選材料。
輕量化材料性能對比
材料種類 | 密度(g/cm3) | 材料成本 | 工藝難度 | 減重效果 | 應用現狀 |
普通鋼材 | 7.80 | 低 | 較低 | 無 | 逐步替代 |
高強度鋼 | 7.85 | 低 | 低 | 較好 | 大量推廣 |
合金 | 2.70 | 較高 | 較高 | 好 | 大量推廣 |
鎂合金 | 1.74 | 較高 | 較高 | 好 | 逐步推廣 |
碳纖維 | 1.55 | 高 | 高 | 好 | 逐步推廣 |
續航里程是限制新能源汽車發展的一大障礙，輕量化是提升續航里程的一個可行方式。要想增加續航里程必須增加電池容量，在電池密度不變的情況下會增加電池重量，進而增加整車重量導致耗電量增加，阻礙續航里程的提高。所以，在電池能量密度提升有限的情況下，增加續航里程的一個可行方式就是走輕量化路線來降低整車重量，在提高續航里程的同時還能降低電池成本。越來越多的新能源汽車生產企業采用鋁合金來降低整車重量，如使用鋁合金電池支架、底盤、車身等。特斯拉ModelS的全鋁車身和BMWi系列的碳纖維車身都表明了新能源汽車對輕量化的迫切需求。
特斯拉ModelS車型是通過鋁合金輕量化提高續航里程的典型代表。特斯拉ModelS系列電動汽車，采用全鋁車身，底盤也增加鋁合金使用量，整車重量為2100kg左右，其中，鋁合金車身大約為360kg，占整車重量的17%左右。輕質鋁合金不僅增加了加速度，而且提高了續航能力，使續航里程接近600km。
我國新能源乘用車補貼額度和續航里程正相關，通過輕量化，不僅能節約電池成本，還能提高續航里程獲取高額補貼。純電動車車重每減少100kg，續航里程有望提升6%-10%從2018年我國純電動乘用車補貼情況來看，隨著續航里程的提升，補貼額度也在上升，例如，續航里程在150-200公里補貼1.5萬元，續航里程250-300公里補貼3.4萬元，續航里程大于400公里補貼5萬元。
中企顧問網發布的《2024-2030年中國汽車輕量化技術路徑及車企輕量化市場深度評估與投資潛力分析報告》共十一章。首先介紹了中國汽車輕量化技術路徑及車企輕量化行業市場發展環境、汽車輕量化技術路徑及車企輕量化整體運行態勢等，接著分析了中國汽車輕量化技術路徑及車企輕量化行業市場運行的現狀，然后介紹了汽車輕量化技術路徑及車企輕量化市場競爭格局。隨后，報告對汽車輕量化技術路徑及車企輕量化做了重點企業經營狀況分析，最后分析了中國汽車輕量化技術路徑及車企輕量化行業發展趨勢與投資預測。您若想對汽車輕量化技術路徑及車企輕量化產業有個系統的了解或者想投資中國汽車輕量化技術路徑及車企輕量化行業，本報告是您不可或缺的重要工具。
本研究報告數據主要采用國家統計數據，海關總署，問卷調查數據，商務部采集數據等數據庫。其中宏觀經濟數據主要來自國家統計局，部分行業統計數據主要來自國家統計局及市場調研數據，企業數據主要來自于國統計局規模企業統計數據庫及證券交易所等，價格數據主要來自于各類市場監測數據庫。
報告目錄：
第一章 2024-2030年汽車所屬行業發展前景及輕量化發展機遇剖析
第一節 2022年汽車工業發展前景分析
一、2024-2030年國內外汽車產銷量統計
二、2024-2030年中國汽車出口量調查
三、2024-2030年中國汽車銷量預測分析
第二節 2022年中國汽車工業面臨的挑戰分析
一、2022年中國石油進口依存度及未來預測
二、2022年全球碳排放形式分析
三、2022年中國汽車尾氣排放標準分析
四、汽車車重與其排放成正相關關系
第三節 2022年國外汽車輕量化進展情況調查
一、國外汽車輕量化材料及成本分析
二、輕量化材料目前應用及發展趨勢
未來單車的鋁、鎂合金使用量有望大幅提升。目前，我國汽車的高端鋁合金使用比例比國際先進水平低一半，鎂合金使用則差距更大。《節能與新能源汽車技術路線圖》要求，2020年單車用鋁量達到190kg，用鎂量達到15kg；2025年單車用鋁量達到250kg，用鎂量達到25kg，碳纖維用量占車重的2%。
我國汽車輕量化規劃目標
- | 2020年 | 2025年 | 2030年 |
整車裝備質量 | 較2015年減重10% | 較2015年減重20% | 較2015年減重35% |
高強度鋼 | 強度600MPa以上的AHSS鋼應用達到50% | 第三代汽車鋼應用比例達到車輛自重的30% | 2000MPa以上鋼材有相應比例應用單車用鋁量190kg250kg350kg單車用鎂量15kg25kg45kg |
碳纖維等復合材料 | 碳纖維有相應使用量，成本比2015年降低50% | 碳纖維使用量占車重2%，成本比上階段降低50% | 碳纖維使用量占車重5%，成本比上階段降低50% |
三、美國汽車輕量化目標
四、日本汽車輕量化目標
五、德國汽車輕量化目標
六、韓國汽車輕量化目標
第四節 2022年中國汽車輕量化發展機遇剖析
一、2022年中國汽車尾氣排放標準政策利好輕量化
二、2022年成品油價格上升帶動汽車輕量化發展
三、2022年新能源汽車發展滯后促進輕量化技術
第二章 2024-2030年汽車輕量化技術路徑之結構設計技術研究
第一節 汽車輕量化設計技術分析
一、CAD/CAE技術簡介
二、CAD/CAE/CAM一體化技術整車設計流程
三、CAD/CAE/CAM一體化技術在汽車輕量化中應用
1、實體結構設計和布局
2、以仿真模擬代替實車試驗
3、噪聲、振動分析
第二節 車身結構優化設計方法分析
一、基于OptiStruct軟件輕量化設計
二、大眾公司拓撲優化、形狀優化及尺寸優化
三、基于HyperWorks軟件拓撲優化
四、汽車轉向節優化設計
五、轎車車門優化設計
六、拓撲優化技術在汽車發動機罩內板上的應用
七、行李箱內板的拓撲優化設計
第三節 汽車結構小型化研究
一、超輕汽車車身
二、超輕懸掛
三、符合輕量化要求的汽車發動機小型化
四、汽車其他零部件的小型化
第四節 承載式車身在汽車上應用研究
一、非承載式車身
二、承載式車身
第三章 2024-2030年汽車輕量化技術路徑之制造工藝技術研究
第一節 內高壓成形技術研究
一、內高壓成形原理
二、內高壓成形過程
三、內高壓成形技術優勢
四、內高壓在汽車工業中的應用
第二節 熱沖壓成形技術研究
一、熱沖壓成形工作原理
二、熱沖壓成形優點
三、熱沖壓成形前后材料性能對比
四、熱沖壓成形應用零件
第三節 激光拼焊技術研究
一、拼焊板技術
二、拼焊板技術特點分析
三、常見的拼焊方法
第四節 楔橫軋技術研究
第五節 注射成形技術研究
一、氣體輔助注射優點
二、氣體輔助注射分類
三、氣體輔助注射應用
第六節 其他輕量化制造工藝技術研究
一、電磁成形
二、等溫精密塑性成形
三、旋壓成形
第四章 2024-2030年汽車輕量化技術路徑之材料技術研究
第一節 汽車車身材料的輕量化應用現狀分析
一、高強度鋼發展現狀
1、高強度鋼（部分廠家應用的新進展）
2、高強度鋼（國際主流車型應用情況）
3、高強度鋼（國內自主品牌車的應用情況）
二、輕金屬發展現狀
1、鋁與鋁合金
2、鎂合金
三、塑料及其復合材料發展現狀
1、塑料及其復合材料發展現狀（歐美、國內）
2、SMC（玻璃鋼）在汽車上應用及經濟技術比較分析
3、其他塑料的應用分析
4、各國汽車用塑料品種按用量排列
5、未來塑料新材料的發展
第二節 輕金屬在汽車輕量化上應用研究
一、輕金屬材料——鋁合金
二、輕金屬材料——鎂合金
三、輕金屬材料——鈦合金
第三節 高強度鋼在汽車輕量化上應用研究
一、高強度鋼板的應用和作用
二、高強鋼板的分類
三、高強鋼板簡介及其應用
第四節 其他材料在汽車輕量化上應用研究
一、陶瓷材料
二、工程塑料
三、纖維增強材料
四、蜂窩夾層材料
五、橡膠
六、其它非金屬材料
第五章 2024-2030年SRV整車碰撞試驗及輕量化方案總體評價
第一節 SRV整車有限元模型與碰撞仿真
一、整車耐撞安全性仿真
二、車身零件的輕量化研究
1、方案一：高強度鋼輕量化
2、方案二：Trip高強度鋼、鋁合金綜合輕量化
第二節 車身材料輕量化研究
一、材料輕量化內容、原則及技術方法
二、滿足強度要求及滿足碰撞吸能要求的車身零件減薄分析
三、鋁合金材料、高強鋼材料及輕量化車身零件選擇
四、采用鋁合金及高強鋼的整車碰撞變形過程
1、保險杠位移曲線
2、前縱梁位移曲線
3、整車與剛性墻的碰撞力曲線
4、座椅下地板的速度和加速度曲線
5、保險杠的速度和加速度曲線
6、左前縱梁的速度和加速度曲線
7、右前縱梁的速度和加速度曲線
8、輕量化零件的吸能曲線
五、輕量化零件減重效果
第三節 關鍵吸能件結構輕量化研究
一、前縱梁的結構輕量化研究
1、碰撞分析的簡化模型
2、方案分析比較：碰撞力
3、方案分析比較：碰撞吸能
4、方案分析比較：變形結果
5、方案分析比較：耐撞指數
6、碰撞仿真對比分析
二、散熱器下橫梁零件的結構輕量化研究
三、發動機罩組件的結構輕量化研究
1、發動機罩組件的改進措施
2、方案可行性驗證
四、整車耐撞安全性仿真及減重效果評價
五、減重效果評價
第四節 輕量化方案總體評價
一、各輕量化方案的減重效果
二、方案可行性驗證
第六章 2024-2030年轎車白車身輕量化及發動機機體輕量化技術研究
第一節 轎車車身輕量化設計研究
一、轎車車身輕量化設計方向及現狀
二、車架的輕量化設計
三、其它輕量化設計方法
第二節 轎車白車身輕量化的表征參量和評價方法
一、對汽車白車身的設計要求
二、汽車輕量化的表征參量及其物理技術意義
三、對輕量化的車身材料的應用性能要求
四、輕量化設計和工程的實施
五、典型車身零件的功能和材料性能的關系
第三節 基于剛度和模態靈敏度分析的轎車車身輕量化研究
一、轎車車身有限元模型
二、轎車車身模態與剛度計算
1、模態度計算
2、扭轉剛度計算
3、彎曲剛度計算
三、車身結構靈敏度分析及輕量化
1、靈敏度分析
2、輕量化優化
第四節 轎車發動機機體輕量化技術
一、發動機機體材料的性能比較
二、鋁合金機體鑄造工藝的討論
三、鋁合金機體結構必須解決的問題
四、發動機機體通過材料和結構實現輕量化的途徑
五、性價比分析
第七章 2024-2030年大客車車身骨架結構輕量化研究分析
第一節 車身骨架輕量化研究的基本方法
一、形狀優化設計
二、拓撲優化設計
三、尺寸參數優化設計
四、車身骨架輕量化研究方案的確定
第二節 車身骨架有限元分析的基本方法
一、彈性力學的基本假設
二、彈性力學的基本控制方程
三、有限單元法的基本思想
四、有限單元法的基本分析過程
第三節 車身骨架有限元計算模型的建立
一、典型大客車車身骨架的結構特點
二、車身骨架幾何模型的建立
三、鋼板彈簧力學特性的模擬
四、單元的選擇和網格的劃分
五、載荷的處理
六、計算工況的選取及邊界條件的施加
第四節 車身骨架有限元計算結果分析
一、彎曲工況結果分析
二、彎扭組合工況結果分析
三、局部結構改進設計
第五節 車身骨架輕量化研究模型的建立
一、車身骨架尺寸優化的一般過程
二、車身骨架優化設計數學模型的建立
1、一般數學模型
2、典型大客車車身骨架的優化設計數學模型
三、ANSYS中優化設計的基本概念
四、ANSYS中的基本優化方法
五、ANSYS中優化設計模塊介紹
第六節 車身骨架輕量化設計的實現
一、設計變量的選擇及初始方案的確定
1、設計變量的確定及初始方案的選取
2、ANSYS中設計變量的定義及賦值
二、目標函數的確定及約束函數的實現
1、ANSYS中目標函數的確定
2、ANSYS中約束函數的實現
三、優化方法的選擇
四、優化計算及結果分析
第八章 2024-2030年卡車輕量化研究及一汽解放輕量化成果介紹
第一節 卡車輕量化分析
一、國內重卡車企及產品輕量化方向發展
二、國產重型卡車的輕量化途徑分析
三、卡車輕量化解決方案分析
第二節 國內重卡企業輕量化調查
一、國內重卡企業輕量化產品解析
二、國內主要重卡企業輕量化車型大比拼
第三節 重型汽車車架輕量化設計研究
一、對現有車架進行有限元分析
二、輕量化車架設計
1、方案設計
2、工況強度分析和疲勞分析
3、輕量化車架的優化
三、車架臺架試驗
四、整車可靠性道路試驗及設計成果
第四節 一汽解放輕量化成果介紹
一、新悍威錫柴6X2復合懸掛產品
二、輕量化6X4牽引車
三、輕量化懸架技術
第九章 2024-2030年新能源汽車輕量化技術及鋼制車身結構分析
第一節 電動汽車與輕量化技術
一、電動汽車輕量化意義及要求
二、電動汽車整車輕量化及相關技術
三、電池的輕量化
第二節 新能源汽車輕量化鋼制車身結構分析
一、未來鋼制汽車計劃（FSV）
1、項目目標
2、“FSV計劃”可選用的先進動力系統及性能參數
二、“FSV計劃”第二階段設計方法研究
1、總體布置CFD模擬和外形樣式
2、結構優化
3、低保真度3G的優化
4、車身結構子系統的優化
三、“FSV計劃”選擇準則分析
1、質量-成本圖的變換
2、碳排放量-成本
3、“FSV計劃”門檻制造工藝的選擇范例
第三節 新能源汽車底盤縱臂的輕量化設計
一、強度分析
二、結構輕量化設計
三、模態分析
四、疲勞壽命分析
五、結論
第十章 2024-2030年吉林大學及上海交通大學汽車輕量化研究
第一節 吉林大學汽車輕量化研究
一、結構輕量化設計
1、大客車車身結構輕量化設計
（1）客車車身結構可靠性分析與輕量化設計
（2）客車車身結構輕量化關鍵技術研究
（3）新型單層龍骨承載式輕量化客車車身結構研究
2、載貨汽車駕駛室輕量化設計
（1）確定駕駛室輕量化設計的載荷與約束條件
（2）駕駛室拓撲優化設計
（3）關鍵結構用高強度鋼、內襯和外飾板用鋁合金和工程塑料
（4）駕駛室內飾輕量化
3、鋁合金泡沫夾層板在車身防撞結構中的應用與研究
（1）獨立懸架關鍵部件拓撲優化
（2）汽車座椅的拓撲優化設計
二、輕量化材料
1、前期工作
2、現行工作
三、輕量化工藝技術
第二節 上海交通大學汽車輕量化研究
一、研究背景及總體方案
二、汽車輕量化研究現狀
三、關鍵吸能件的結構輕量化研究
1、前縱梁的結構輕量化研究
2、散熱器下橫梁零件的結構輕量化研究
3、發動機罩組件的結構輕量化研究
4、減重效果評價
四、輕量化方案的總體評價
1、剛度與模態計算
2、NVH
3、CRASH
4、FATIGUE
5、輕量化初步方案
第十一章 2024-2030年汽車企業輕量化技術設計及實例調查分析
第一節 上汽自主品牌車身輕量化設計研究
一、上汽自主品牌車身輕量化設計現狀
二、上汽自主品牌車身輕量化設計實例（榮威350）
三、上汽自主品牌車身輕量化設計展望
第二節 中國重汽汽車輕量化實例分析（HOWO-A7）
一、優化流程
二、仿真分析
1、靜力分析
2、靈敏度分析
3、改進方案仿真分析
4、結構安全驗證
第三節 長城汽車輕量化技術的應用研究
一、長城汽車輕量化工作現狀
二、今后汽車輕量化研究目標及實施計劃
第四節奧鈴工廠輕量化工作開展情況調查
一、輕量化結構設計
二、輕量化材料應用
三、輕量化技術開展目標
