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汽車用輕質(zhì)材料的研究

輕質(zhì)材料的采用改善了汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性，提高了汽車的安全性和性能，為提高車輛效率提供了巨大的潛力。車輛質(zhì)量減輕10%，可改善6%～8%的燃油經(jīng)濟(jì)性。代替?zhèn)鹘y(tǒng)鑄鐵和鋼鐵部件的輕質(zhì)材料，如高強(qiáng)度鋼、鎂合金、鋁合金、碳纖維及其復(fù)合材料可達(dá)50%。

采用輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料的汽車可以攜帶額外的附屬設(shè)備，如先進(jìn)的排放控制系統(tǒng)、安全裝置和綜合電子系統(tǒng)。使用輕質(zhì)材料對(duì)插電式混合動(dòng)力汽車和電動(dòng)汽車是尤其重要的，可以抵消電力系統(tǒng)（如電池）的質(zhì)量，提高效率并增加車輛的全電動(dòng)行駛里程。另外，輕質(zhì)材料的研究與開發(fā)是降低成本的基礎(chǔ)，增加其回收利用空間，并且使燃油經(jīng)濟(jì)效益最大化。

車輛技術(shù)辦公室（VTO）從以下4個(gè)方面改進(jìn)輕質(zhì)材料：①通過建模和計(jì)算材料學(xué)，增強(qiáng)對(duì)輕質(zhì)材料本身的理解；②改善輕質(zhì)材料的性質(zhì)，如強(qiáng)度、剛度和延展性；③改善輕質(zhì)材料生產(chǎn)成本、生產(chǎn)效率或產(chǎn)量；④開發(fā)先進(jìn)的合金材料。

在短期內(nèi)，隨著材料如高強(qiáng)度鋼、鋁或玻璃纖維增強(qiáng)的聚合物復(fù)合材料代替重鋼組件，可以減輕組件質(zhì)量10%～60%。研究人員已經(jīng)明確了輕質(zhì)材料的性能及相關(guān)的制造工藝，正努力實(shí)現(xiàn)降低成本、改善工藝、建模并回收這些材料。

網(wǎng)址：http://energy.gov/eere/ vehicles/vehicletechnologies-officelightweight-materialscars-and-trucks

編譯：祁祥