超轻型汽车研发

由38个主要组织组成的财团，大众汽车作为项目协调人，于2005年启动了超轻型汽车(SLC)项目。它是由欧洲委员会根据6^TH.框架计划，是欧洲汽车研究理事会(EUCAR)多材料开发工作的一部分。SLC的主要目标是开发一种多材料的、真实的c级车身结构(白车身)，与2005年的基准车型相比，它实现了30%的减重。

其他目标降低了物料消耗，不超过5欧元，相当于结构性能的轻量化成本，以及以每天1000辆车的速度生产的能力。

在项目的第二年，开发了三种新的车辆概念，每一种都有不同的重点。第一个是通用光体概念(ULBC)，它专注于所有最初的项目目标，但成本要求(< 2.5€/kg)甚至低于项目最初设定的目标。

这项努力引起了29％的质量减少了82公斤，额外成本为2,7€/ kg。第二是超级光身概念（SLBC）。这里的重点是最大限度地减轻重量，具有更大的成本要求<10欧元的节省。这导致质量降低41％，或114千克，成本增加2,70欧元/千克。ArcelOmittal是SLC合作伙伴之一开发了第三个概念，是SLC合作伙伴之一，其全钢努力通过利用最新等级的钢来集中于实现成本效益的重量。

将这些设计结合在一起，超轻型汽车使用了广泛的材料，包括:亚博网站下载

• 53％的铝，
• 36%的钢(各种等级)，
• 7%的镁,
• 4%的复合

SLC的材料分布如下所示。

图1。超轻型汽车材料分布。

成本分析包括在SLC研究中，但没有生命周期评估(LCA)。分析显示，SLC的生产成本是参考车型Golf v的112%。另一种说法是，轻量化的成本超过7欧元/公斤。

车身结构的LCA是由大众和PE International完成的，但基于多材料方法的重量节省，似乎分摊了使用阶段的节省。

这有可能大大夸大使用阶段的节省;事实上，他们得出的结论是，使用阶段性节能措施可以抵消生产过程中的高排放，并指出“镁和铝的回收积分高于钢基准车辆”。

生命周期评估参数

WorldAutosteel通过作为基线车辆的Volkswagen高尔夫v，进行了一辆车生命周期评估（LCA）作为基线车辆，以及由AHSS制造的模拟高尔夫V.

加州大学圣巴巴拉分校(UCSB)的温室气体材料比较模型，采用了最新的LCI钢(世界钢铁，2010)和铝(IAI, 亚博网站下载2005)。汽车分析包括了20万公里的寿命和7.2 L/100公里或32.7 mpg的油耗评级，高尔夫V在1.6 L汽油ICE下的性能。所有的评价都是用与金属行业采用的寿命结束方法和处方一致的回收处理方法进行的(阿尔法值= 0.1)。这种处理方法适用于具有高制造排放的材料。亚博网站下载模型参数如表1所示。

表格1。超轻型汽车的UCSB模型参数

高尔夫V	唯有通过	超轻的车
车辆整备重量- 1320公斤	1247公斤	1189千克
体重- 281公斤	225公斤	180公斤
体结构质量减少	56千克	101千克
动力总成 - ICE-G 410.4千克
动力系统调整吗?	是 - 356公斤	是 - 356公斤
二级质量降低	30％	30％
总质量减少	73千克	131千克
耗油量- 7.2升/100公里
驾驶周期	nedc.	nedc.
一生驾驶距离	20万公里/ 124,321英里	20万公里/ 124,321英里
钢成分	75%热镀锌，25%铬合金	75%热镀锌，25%铬合金
回收治疗 - alpha值	α= 0.1	α= 0.1
斯里兰卡回收率:
钢(普通钢和高速钢)	97%的收集，98%的撕碎效率，95%的收集	97%的收集，98%的撕碎效率，95%的收集
铝	97%的收集，90%的撕碎效率，90%的收集	97%的收集，90%的撕碎效率，90%的收集
镁	97%的收集，90%的撕碎效率，90%的收集	97%的收集，90%的撕碎效率，90%的收集
制造业的产量:
钢(普通钢和高速钢)	60%的冲压	60%的冲压
铝	55％冲压，挤压和铸造80％	55％冲压，挤压和铸造80％
镁	55%铸造，96%板材	55%铸造，96%板材
复合材料	50％	50％

质量还原电位

超轻家庭的研究和行业实践，表明，与常规温和钢相比，AHS可以通过AHS实现25％的质量。优化技术使得特定子系统的光力加权电位超过35％。在AHSS密集的高尔夫球场上，与基线车辆相比，估计了20％的概念降低潜力，识别出优化的可能性以及已经使用一些AHSS产品的身体结构的现实。

下表2显示了UCSB建模的结果。

表2。超级轻型汽车的UC亚博网站下载SB GHG材料比较模型结果

车辆描述	质量(千克)	身体结构材料亚博网站下载	生产温室气体(公斤)	使用阶段温室气体(公斤)	循环信贷(公斤)	生命周期GHG（kg）
基线- 2008高尔夫V	1310公斤	钢	3019年	41249年	-1288年	42980年
AHSS密集的高尔夫v	1247公斤	唯有通过	2721年	39,868	-1144年	41445年
超轻的车	1189千克	多材料	4,478	38770年	-2220年	41028年

结论

多材料车辆在使用阶段具有明显的排放优势，但在生产阶段存在明显的排放劣势。图2显示，在优化回收行为的情况下，与高强度的ahss概念车相比，超轻型汽车实现了略低的生命周期排放。

图2。尾巴与超级轻型汽车的总生命周期排放。

Superlight Car的生产排放量占其终身排放的12％左右，并且在考虑与误区相反的环境影响违反了误区，因此无法忽视，以至于物质生产排放是微不足道的。

与基准设计相比，高强度的高尔夫V概念车是唯一一种在所有生命周期阶段都能节省质量、成本和排放的设计或材料解决方案。

超轻型汽车(或多材料汽车)的生产排放量比高强度ahss概念车高出65%。因此，在车辆报废之前，累积排放量会显著增加。超轻型汽车显示，每辆车比高强度的ahss概念车多出650公斤的二氧化碳。假设到2015年生产1500万辆汽车，这相当于每年额外排放约1000万吨二氧化碳。

研究研究认为，由于累积辐射强制（CRF），前期排放导致对环境的损害产生更多损害，并提出应用时间校正因子（TCF）来解释此类时间效应。美国钢铁研究所（AISI）和加州戴维斯的富汗合作在一项研究中，其结果强调LCA和CRF累积效应的必要性，以防止尾气排放立法导致意外后果。这在图3中示出，这是一种具有TCF的图表，其应用于总车寿循环的材料生产和再循环阶段。结果表明，难以从与环境不友好材料相关的有害排放中恢复。亚博网站下载

图3。时间修正因子在生产排放中的应用

这些信息来源于WorldAutoSteel (World AutoSteel)提供的材料。亚博网站下载

有关此来源的更多信息，请访问WorldAutosteel（世界汽车钢铁）。