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目前，中國客車市場擴張的空間已越來越小，這是不爭的事實。而新能源客車卻在砥礪前行，熱度不減，但在我國目前對新能源客車重點技術“抓手”的規劃中，對電機、電控、電池三大部分比較重視，在車身輕量化方面尚無重大突破，為此，筆者就新能源客車輕量化技術的重要性和材料選擇等方面進行評析。
輕量化技術是解決目前新能源客車續駛里程等不足的有效手段
資料顯示，車身輕量化對于車輛節約能源、減少廢氣排放均十分重要。若整車重量降低10%，燃油效率可提高7%左右；汽車車重每減少50%，CO2的排放量就會減少13%，并且汽車整備質量每減少100kg，百公里油耗可降低0.3~0.6L。
對比傳統燃油汽車，純電動汽車更需要輕量化技術應用。新能源客車“三電”系統約占整車整備質量的1/4，有數據顯示，在傳統汽車基礎上設計的新能源客車比傳統燃油車整備質量增加15%以上。重量的增加顯著影響其電耗、動力性、制動性能、被動安全性、一次充電續駛里程等。
因此，新能源客車的輕量化顯得更為重要。大幅減輕整車及其它零部件的重量才能抵消電池增加的重量，而輕量化能顯著提高電動客車的續駛能力，是突破目前新能源客車技術瓶頸的有效手段之一。
新能源汽車輕量化材料的選擇分析
眾所周知，新能源客車車身輕量化最明顯的特征就是材料的選擇。目前，應用于新能源汽車的輕量化材料主要有高強度鋼、鋁合金、鎂合金、碳纖維等幾種。以下為國際主流國家在新能源汽車輕量化材料方面的選擇規劃：
高強度鋼
應用于新能源客車領域的高強度鋼根據強化機理的不同，可分為普通高強度鋼（ConventionalHSS）和先進高強度鋼（AHSS），先進高強度鋼延塑性更好，在滿足工藝性能的同時也具有更高的輕量化潛力。目前，國際主流車型的高強度鋼占車身的比例已達70％以上，其中自主品牌中高強鋼的應用已達45％。據了解，中國是高強度鋼應用最普遍的國家，車身使用比例接近50％，預計未來可高達60％~65％，但是，超高強度和先進高強度鋼材大幅落后，目前使用比例僅有5％，預計未來將有3倍提升空間。
業內專家認為，在抗碰撞性能、加工工藝和成本方面，高強度鋼相比鋁、鎂合金具有明顯的優勢，能夠滿足減輕汽車質量和提高碰撞安全性能的雙重需要，甚至從成本與性能角度來看，是目前滿足車身輕量化、提高碰撞安全性的最佳材料。
鋁合金
鋁的密度僅有鋼鐵的1/3，導熱性卻比鐵高出3倍有余。最值得一提的是，鋁代鋼的結構設計優化可以實現二次減重，效果可直接減重50％~100％。相關研究表明，汽車使用1kg鋁可替代自重2.25kg鋼材，減重比例高達125％，整個使用壽命周期內可減少廢氣排放20kg。由此可見，鋁合金憑借其高強度、可循環性、耐腐蝕、密度低等優質性能成為汽車減重首選材料，鋁材在汽車上的使用量將快速增長，汽車用鋁進入黃金期。
而國內車企對鋁合金材料的應用中，就不得不提奇瑞新能源，公司推出的新一代純電動微型車——小螞蟻（代號eQ1），在結構上采用了“全鋁空間結構＋全復合材料外覆蓋件”的組合形式，很好地控制了車身重量，降低制造成本，實現了更好的車身輕量化。
但全鋁車身的不足同樣不容小覷，當車身受到碰撞損壞時，鋁合金材質整形難度較高，一旦操作不當，零部件則很可能會出現裂紋甚至斷裂，一般鋁合金部件損壞后，如果鈑金工藝無法調整好，基本上就只能整體更換。另外，鋁合金材質需要特殊的工藝才能焊接。因此，全鋁車身意味著后期的維修成本可能會更高。
特斯拉作為全球純電動車的開拓者，在汽車輕量化的道路上也早已開始探索。其標志性車型ModelS的車身就用到了大量的鋁合金，并且通過特殊的焊接技術實現了鋁合金構件與鋼構件的鏈接。
鎂合金
鎂密度小，甚至比鋁輕1/3，其比強度（抗拉強度與密度之比值）較鋁合金高，導熱性好；另外，鎂合金尺寸穩定性好，易于回收，有良好的切削加工性，減振性能較好。
銀隆純電動鎂合金公交車還搭載了帶有主動均衡技術BMS系統的高性能鋰離子電池，具有高安全、高穩定、充電快、抗衰減能力強等特點，結合鎂合金車身等諸多優點，在為乘客提供更加低碳、環保出行解決方案的同時，可靠性更佳，助力城市安全出行。
中國鎂的產量占全球大約75％以上，讓新能源車實現車身輕量化帶來了方便。中國汽車工程學會做了一個節能與輕量化路線圖，預計在未來10年左右，鎂應用在高端車上能突破100kg/輛，在普通車上面能夠突破20kg/輛。
國內目前已有多家公司試制鎂合金車身，更有專家認為，鎂合金車身可能會成為汽車輕量化的主流車身材質。
碳纖維
碳纖維力學性能優異，密度不到鋼的1/4，抗拉強度卻是鋼的7~9倍，是唯一一種在2000℃以上的高溫惰性環境中強度不下降的物質。
根據國內某咨詢公司發布的研究報告顯示，未來幾年我國碳纖維需求量將進入快速增長期，預計到2020年國內碳纖維的需求將達25000 t，年均增長速率約15.5％。而工業領域的需求上升將更為突出。
目前新能源客車企業輕量化技術的進展情況分析
目前，國內一些整車及相關零部件企業已經意識到車身輕量化課題的重要性。以行業龍頭宇通客車為例，其在輕量化技術上表現出的技術領先性，足以代表中國客車當前輕量化技術的先進水平。宇通輕量化技術是通過基于仿真分析的結構優化設計、高強輕質材料及先進制造工藝集成的應用來保證，再加上整車的匹配技術，宇通客車圍繞上述四點展開并推進了輕量化工作。宇通先進輕量化技術的綜合運用，開啟了行業技術發展新時代，更鑄就了宇通“更輕、更強、更可靠”的客車品質。
近期宇通客車發布的新能源全系新品，包括E6、E8及E8-Plus、E10、E12等公交產品；8m、8.2 m、9m、10.7 m和11.3m等米段的客運、旅游團體產品，全面覆蓋各大細分市場；而輕量化是此次宇通新能源客車產品升級最主要的技術突破，也就是用更少的消耗走更遠的路，升級后的宇通新能源客車，在同米段、同電量的情況下，整備質量比鋁車身產品最多輕達1t，能耗降低5%以上，還避免了全鋁車身可靠性差、維修成本高的問題。
作為客車行業后起之秀的上海申龍，在車身輕量化技術方面也具有獨特的競爭優勢。2009年，申龍客車推出首款全鋁車身混合動力公交車，該車身拼接技術中不含任何焊機，均使用的鉚釘拼接，車身拼合尺寸精度均勻，先進工藝提高各部件連接強度和車體密封性。在輕量化、密封性、抗腐蝕性等方面均優于傳統的車型。
而在新能源相關零部件企業，也有一些企業正在積極探索并實踐著輕量化的路徑。
2015年12月，上海松江區公共交通又一批純電動客車在上海申沃客車有限公司下線，該款純電動客車全部采用全鋁車身。公交企業表示，全鋁車身客車由于重量較輕，能有效增加載荷量，還能增加純電動客車的單次行駛里程，是搭載純電動系統的優質選擇。
在環境污染日益嚴重的中國，純電動客車運行零排放，而鋁材料的回收率高達95%以上，可以多次循環利用，且對于沿海城市而言，鋁材料還具有防腐蝕的特點，讓車輛在全生命期都具備節能環保的特點，因此一直受到各公交公司的青睞。
致力于車輛輕量化改革浪潮的還有浙江戴卡宏鑫科技有限公司，這是一家專業生產鍛造鋁輪轂的企業，也是中國目前唯一能夠生產大客車等從16英寸到26英寸各種車型的鍛造鋁輪轂企業。
鍛造鋁合金輪圈具有自重輕、承載能力高及動平衡性能好等特點。隨著國內運輸行業良性發展和節能減排政策力度不斷加大，鋁合金輪轂必將獲得更多客戶認可。據了解，已經有客車企業開始嘗試配裝鍛造鋁輪圈，另一部分企業也對鍛造鋁輪圈的優勢比較看好。宇通的3個車型已經配裝了鍛造鋁輪圈，蘇州金龍的一個車型也配裝了鍛造鋁輪圈，大金龍和申龍也有配裝鍛造鋁輪圈的想法。不僅僅是客車企業，國內一些專用車企業也開始嘗試鍛造鋁圈。
實現新能源客車輕量化的主要途徑分析
途徑1：在整車設計結構上進行優化，通過較少材料和車重實現安全和性能要求
我國客車車身骨架大多由型鋼焊接而成，客車車身和貨車車架也占相當大的比例，客車車身骨架通常采用局部加強的方法來加強強度，導致車身質量過大，有的12m大客車車身重量比輕量化車身重量多1t。對大量客車車身結構的有限元分析和試驗表明，我國客車車身自重大多存在偏重現象，而且有很多結構件出現強度、剛度富余的現象。除小部分客車結構桿件受力比較大外（占10%左右），其余大部分桿件受力很小。因此，對客車車身結構進行輕量化設計，這是被認為當前切實可行的主要途徑。減少汽車的車身，車架重量就減少汽車總重量，這是汽車輕量化的重要途徑。在方法上，可以采用有限元法、優化方法和拓撲方法。在確保汽車車骨架和底架的剛度、強度、舒適性、安全性及工藝構造等因素的條件下，對車身結構進行尺寸優化、形狀優化及拓撲優化，減輕車身骨架、車身鋼板的重量。
途徑2：在客車零部件上采用輕量化材料
這也是當前很多廠商正在大力推動的發展方向，行業數據表明車身每減重10%，可降低油耗6%~8%，燃油效率可提高5.5%。目前在輕量化領域具有優勢的材料包括高強度鋼、有色金屬合金（鋁合金、鎂合金等）、導熱界面材料及其它非金屬復合材料等。
其中，鋁合金是當前實現汽車輕量化較為實際的材料之一，由于產品應用廣泛、工藝技術日趨成熟，其行業發展勢頭極為迅猛。例如：汽車中的動力總成系統使用鋁鑄件已是極為常見的技術方案，市場關注度較高的新能源客車車型也大量采用鋁合金部件。
