今天汽車賴以“生存”的汽油燃料提取自石油，它的儲量正在日益減少，但人們也未必會因此在燃油上花費高價，因為到2025年，汽車的平均燃效將達到50英里/加侖。
不過，汽車本身的油耗并不會自動下降，這都是靠著工程師開發(fā)的新技術而實現(xiàn)。那么，提升汽車燃效或者說降低油耗的方式有哪些？目前看來，輕量化是最有效的手段之一，據(jù)悉，汽車每減輕10%的重量將降低油耗6-7%。
汽車行業(yè)在輕量化技術上的進展也是有目共睹，從30年前一輛普通轎車的4500磅(2041千克)的平均重量降低至現(xiàn)在的3000磅(1361千克)左右?！拜p量化”只是一個寬泛的概念，它設計到結構、材料、布局等等方面，本文將總結5項能夠讓汽車變得更輕的技術。
1、輪轂電機
汽車中最占重量的是什么部件？毋庸置疑，顯然是發(fā)動機。發(fā)動機缸體、活塞、曲軸等各種組件均由剛強度材料制成。它們需要經受住發(fā)動機運行時的高壓與高溫。而其缺陷在于這些組件的重量非常大，一輛普通乘用車的發(fā)動機至少重幾百磅。
當汽車行駛時，發(fā)動機的轉動能量由變速箱傳遞兩個或四個車輪上，實現(xiàn)這個過程則還需要傳動軸以及更多的零部件，同樣會增加汽車的重量。
而若采用輪轂電機的布局，則可以省去動力總成中的大部分組件，例如發(fā)動機與變速箱。輪轂電機直接安裝在車輪內部。米其林和汽車公司Venturi在2010年合作推出了一款Venturi Volage概念車，其中就采用了輪轂電機方案，米其林將其稱為主動輪系統(tǒng)(Active Wheel System)。該系統(tǒng)的強大之處在于，車輪內不僅有電機，甚至連電子制動系統(tǒng)、主動懸架系統(tǒng)也都包含在內。
2、塑料材質
塑料在我們日常生活中隨處可見?，F(xiàn)在，研究者正在通過各種方法令塑料的應用變得更廣泛，同時使其強度變得更高以在更極端的環(huán)境下適用。美國Polimotor研制的塑料發(fā)動機材質比傳統(tǒng)全金屬發(fā)動機重量要輕30%。
除了發(fā)動機以外，我們還能在汽車內飾中見到它，例如車內飾板、中控臺面板甚至是車外的前后保險杠、側裙、側視鏡外罩等。
全世界每年約有250萬噸的塑料水瓶被遺棄，現(xiàn)代QarmaQ概念車的車身則是從這些廢棄塑料瓶中進行提取而得。將來某一天，當你看到一輛由塑料制成的汽車時請不要驚訝。
3、碳纖維
碳纖維對于汽車行業(yè)來說并不陌生，它一開始應用于航天飛機中，接著在賽車中應用，令他們再賽道上擁有更靈活的身姿。而現(xiàn)在，我們在一些高端汽車中也已經能見到它們的身影，例如寶馬i3。
這類材料的強度與鋼材相同，但重量僅為其一半，為鋁材的70%。其結構與玻璃纖維類似，但強度卻遠遠高于后者。
那么為何我們目前僅能在極少數(shù)的車中看到這類材料呢？原因是成本過高，具體表現(xiàn)為生產周期長、生產工藝復雜。
雷克薩斯、寶馬、三菱等眾多車企如今都在進行廣泛的研究，試圖找出降低碳纖維生產成本的方法，使其能夠真正令汽車受益。寶馬集團多年前就在其車輛上應用了復合材料和碳纖維織物。M系列車型的屋頂采用了赫氏公司的HexForce® NC2®碳纖維增強材料，擁有無卷曲產品專利制造技術，該技術使用單向帶滿足產品所需的強度和剛度。雷克薩斯的工程師將來自豐田汽車公司的傳統(tǒng)編織方式轉變?yōu)榫艿娜S碳纖維編織法，既有利于更精確的質量控制，又為此項工程技術在未來產品中的應用打下了堅實基礎。
4、小型化汽車電池
對于混合動力甚至純電動車來說，有什么辦法能夠對其進行減重呢？許多車企的做法是從提供驅動能量的電池著手。最早的時候，人們利用鉛酸電池為電動車供電，原因在于它的電極材料容易獲得，制造簡便。隨著技術進步，鎳氫電池誕生，它相比鉛酸電池來的更輕，并且容量也更大，在混動車中有廣泛應用。
而隨著燃效與環(huán)保法規(guī)收緊，車企希望通過電動車來達到最新的標準，那么，即便鎳氫電池的大容量也已無法達標。鎳氫電池的能量密度與相對應重量的石化燃料能量密度無法比擬。
此時鋰電池的身影逐漸映入工程師的眼簾，其由于高能量密度的特性被視為更有潛力的電池種類。不過其缺點在于，長時間暴露在高溫下容易起火甚至爆炸。雖然發(fā)生此類情景的概率不高，但在汽車這類產品中，一次起火事故足以阻礙其發(fā)展。
美國麻省理工學院的研究者正在試圖通過替換電極材料來提升鋰電池的穩(wěn)定性。從目前看來，鋰電池仍會在很長一段時間內作為電動車的首選動力源。
5、線控系統(tǒng)
提到電氣化車輛(electric vehicle)，人們自然而然就會想到依靠電機驅動車輪。而電氣化車輛的另一層含義在于傳統(tǒng)車內機械系統(tǒng)被電子線束系統(tǒng)所替代，電子線束系統(tǒng)比傳統(tǒng)機械部件要輕的多。汽車行業(yè)提出的“x-by-wire”指的就是線控傳動、線控制動、線控轉向等系統(tǒng)的總稱。除了能夠減輕重量之外，線控系統(tǒng)的最大優(yōu)勢在于可以提升操控精確度。
線控技術最先用于戰(zhàn)斗機，一度成為了F16戰(zhàn)斗機的標配。隨后逐漸沿用至商用飛機，最后也出現(xiàn)在了汽車上。
線控系統(tǒng)占據(jù)車內的空間更小，意味著設計是有更多的設計自由度，車艙內的空間也能更寬裕。
然而，并不是每個人都喜歡電氣化程度更高的系統(tǒng)，他們擔心汽車會像今天的電腦一樣發(fā)生軟件錯誤。實際上，這樣的擔心是多余的，因為即便是機械系統(tǒng)，它同樣有其特定的問題，例如磨損、腐蝕、斷裂等等。隨著時間的推移與應用率的提高，人們最終會接受這項目前來說還有些“不靠譜”的技術。
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