2016年2月22日 星期一

Chrysler 克萊斯勒 - 鎂合金V.S.車體輕量化 -20160222

為因應2025年汽車更嚴格的排放管制,各大車廠都在研究如何讓旗下車款能越來越省油,讓車子的重量減輕是一個想法,讓引擎效率的提升也是另一個解答。以前者來說,車商克萊斯勒(Fiat Chrysler)現在試著利用鎂合金取代現有車材,來讓車體減重,以下做簡單分析:



一、鎂金屬在車用材料的未來發展佳
鎂合金重量輕(比鋁材輕33%、比鋼材輕75%),機械結構強,讓鎂材特別適用在輕薄造型的鑄造與成型(對於厚實的結構也適用),因此相較於其他材料,不僅可以減少材料浪費,還可以讓車子的設計能有不同的造型、更高的自由度。



以目前材料價格來說,鎂金屬較貴(以每公斤的美元價格來看,鎂:$3.75、鋁:$1.54、鋼:$0.4 - 0.98),但是光看材料成本並不客觀,因為一種材料讓車子輕量化後可以帶來許多複合效應(Compounding effect),舉例來說,如果車門可以用輕金屬替代,連接車門的連接器、電動車門的驅動馬達就可以因此變小變輕,車重可以降的更低,最後,該車的引擎可以因此設計更小更輕,讓重量大幅降低、提升油耗,對於車商與消費者來說是樂見的。最新的例子可由福特公司(Ford)所發表的卡車(Pick-up trucks) F-150看到,車體由鋁材取代部分鋼材,讓車體重量大幅減少700磅(約為315公斤),使得油耗表現不再敬陪末座。未來若能以鎂材來更進一步取代鋁材,將有更大的效果。



二、車體輕量化與動力電動化都是具未來走向
車體輕量化除了使用鋁、鎂、鋼材以外,碳纖維(價格約為美公斤35美元)也是選項之一,即便價格高昂。而未來的汽車設計的走向大致已確定---車體輕量化的腳步會越來越快,而多種輕質金屬的混搭使用也將會更加頻繁。除此之外,各大車廠也在想其它能改善油耗的方法。油電混合的模式早已行之有年,在低速移動時藉由電池驅動、高速移動時轉為傳統引擎運轉,可以大幅提升油耗,如Toyota的Prius車款等。


在碳排放成為一個高度關注議題的同時,汽車業若能同時結合上述兩種優勢,將更能得市場的青睞。


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