车身轻量化的研究是现代车身设计的一大主流。当前，节能、环保、安全、舒适、智能和网络是汽车技术发展的总趋势，尤其是节能和环保更是关系人类可持续发展的重大问题。因此，降低燃油消耗、减少向大气排出CO2和有害气体及颗粒已成为汽车界主要的研究课题。减小汽车自身质量是汽车降低燃油消耗及减少排放的最有效措施之一。

　　目前，车身轻量化发展主要有两个方向，一个是优化汽车框架结构；一个是在车身制造上采用轻质材料。

　　第一种方法的主要途径是利用有限元法和优化设计方法进行结构分析和结构优化设计，以减小车身骨架、发动机和车身钢板的质量。

美铝提供的奥迪A8全铝车身材料

　　第二种方法在目前看来应该是车身轻量化的主流，而且针对规模化生产的需要，已经有很多种轻质材料已应用于车身制造工业，比如高强度钢、铝、铝合金和碳纤维等等。

　　铝合金是最常见的汽车用轻金属，而且在汽车上使用较早，相对比较成熟。现代轿车发动机活塞几乎都用铸铝，这是因为活塞作为主要的往复运动件要靠减重来减小惯性，减轻曲轴配重，提高效率，并需要材料有良好的导热性，较小的热膨胀系数，以及在350℃左右有较好的力学性能，而铸铝能符合这些要求。同时由于活塞、连杆采用了铸铝件，减轻了重量，从而减少发动机的振动，降低了噪声，使发动机的油耗下降，这也符合了汽车的发展趋势。

　　汽车车身约占汽车总质量的30%，对汽车本身来说，约70%的油耗是用在车身质量上的，所以汽车车身的铝化对减轻汽车自重，提高整车燃料经济性至关重要。奥迪汽车公司最早于1980年在Audi 80和Audi 100上采用了铝车门，然后不断扩大应用。1994年奥迪斥资800万欧元建立的铝材中心(1994-2002)，两年前被更名为“奥迪铝材及轻量设计中心”。1994年开发了第一代Audi A8全铝空间框架结构(ASF)，ASF车身超过了现代轿车钢板车身的强度和安全水平，但汽车自身的重量减轻了大约40%。随后于1999年在这里诞生的奥迪A2，成为首批采用该技术的量产车。2002年，奥迪铝材及轻量设计中心又见证了第二代奥迪A8的诞生。

　　在此期间，美铝还开发了全新的汽车生产技术。如今，铝制车身制造的自动化操作程度已达80%，赶上了传统钢制车身生产的自动化水平。与此同时，奥迪在铝制车身研发方面的成绩也在一定程度上对钢铁业产生了冲击。为了配合奥迪全铝车身框架结构(ASF)的开发，钢铁制造商也加快对车身外壳所需的高强度和超高强度钢材的开发研究步伐。

　　业内人士认为，这些令人振奋的全新发展动向表明了奥迪打算将铝材料更广泛地运用于量产车的决心。此外，奥迪与美铝一直保持着良好的合作关系，双方合作的目标是共同开发一款全新的可以量产的全铝制车身汽车。

　　美铝为全球汽车制造商提供品种繁多、性能优异的汽车部件和总成，包括车身覆盖件的铝板、压铸轮毂、配电系统、底盘和悬架部件，以及保险杠、发动机支架、传动轴、车顶系统等总成。包括奥迪A8的第二代ASF框架结构、宝马5和7系列的铝制悬架、日产Altima的发动机罩和轮毂、法拉利612-Scaglietti的全铝车体结构和捷豹XJ采用的真空压铸技术，美铝的产品和解决方案使这些车型向着更轻量化，更技术化的方向迈进。

　　目前，铝合金材料在现代汽车轻量已经显示出非常重要的作用。制约铝合金在汽车上大量应用的主要原因之一是其价格比钢材高，为了促进铝在汽车上的应用，必须降低材料成本。除开发低成本的铝合金和先进的铝合金成型工艺外，回收再生技术可进一步降低铝的成本。扩大铝合金应用的另一个研究方向是开发新的各种联接技术，今后发展的多材料结构轿车要求连接两种不同类型的材料(如铸铁-铝、钢-铝、铝-镁等)，对这些联接技术以及对材料和零件防腐蚀的表面处理技术是今后扩大铝在汽车上应用的重要课题。(文：刘远)