隨著中國本土制造商生產(chǎn)的電動汽車登陸日本的消息，人們對電動汽車的關(guān)注與日俱增。

據(jù)稱，為了電動汽車的普及，存在電池的開發(fā)、充電站的設(shè)置等各種發(fā)展課題。減輕電動汽車的重量可以帶來很多好處，因此在本文中，我們將解釋為什么有必要減輕電動汽車的重量以及減輕重量的技術(shù)。

為什么需要減輕電動汽車的重量？

根據(jù)車輛的大小，大多數(shù)電動汽車通常比同級汽油或柴油內(nèi)燃機(jī)汽車（ICE）重 200-300 公斤。

人們還認(rèn)為，較重的車身會產(chǎn)生負(fù)面影響，特別是在巡航里程和對路面的損害方面。

以下是電動汽車需要更輕的一些具體原因。

延長續(xù)航里程

與內(nèi)燃機(jī)汽車相比，許多電動汽車在滿箱燃油下的續(xù)航里程往往較短，因此未來有必要延長續(xù)航里程。未來，如果住所附近沒有充電站或每次出行距離較遠(yuǎn)的用戶所關(guān)心的續(xù)航里程問題能夠得到解決，可能會有更多人考慮購買。
人們正在考慮采取各種措施來延長續(xù)航里程，其中之一據(jù)說是減輕電動汽車車身的重量。

減少路面損壞

車輛越重，車輛對路面造成的損壞就越大。
電動汽車需要配備重型電池，以盡可能延長續(xù)航里程。因此，它們比同類內(nèi)燃機(jī)車輛更重，對路面的損害也更大。
道路老化已成為一個重大社會問題，因此使用對路面破壞盡可能小的車輛可以為環(huán)境做出貢獻(xiàn)。如果我們能夠減輕比內(nèi)燃機(jī)汽車重的電動汽車的重量，我們也許能夠減少對路面的損壞以及修復(fù)它們的成本。

降低對環(huán)境的影響（剎車片磨損）

要想讓重型電動車穩(wěn)穩(wěn)地停下來，必須使用制動力強(qiáng)的剎車片，但許多此類剎車片容易產(chǎn)生粉塵，即制動粉塵，其對環(huán)境的負(fù)面影響令人擔(dān)憂。

因此，以歐洲和美國為中心，正在推行制動片材料限制等法規(guī)，并開發(fā)出許多新型制動片。

然而，這些剎車片的特點(diǎn)是，與使用受限材料相比，其效果較差。

既能實(shí)現(xiàn)高效率又能減少制動粉塵的制動片的開發(fā)也在進(jìn)行中，但很難開發(fā)出價格適中、能面向大眾銷售的產(chǎn)品，預(yù)計(jì)這些產(chǎn)品的普及還需要時間。

如果能減輕電動汽車的車重，使用規(guī)范材料制成的剎車片就能產(chǎn)生足夠的制動力，從而減少電動汽車對環(huán)境的影響。

減輕電動汽車重量所需的典型技術(shù)

為減輕車身重量，各領(lǐng)域都在進(jìn)行技術(shù)開發(fā)，這對電動汽車的廣泛使用至關(guān)重要。

在制造業(yè)，人們有時會對電動汽車持負(fù)面看法，因?yàn)殡妱悠嚥辉傩枰郧八匦璧膬?nèi)燃機(jī)，并減少了零部件的數(shù)量。

不過，這也可能被視為一個大有可為的領(lǐng)域，可以為開發(fā)和進(jìn)入新的必要技術(shù)提供機(jī)會。

本節(jié)將介紹實(shí)現(xiàn)減重所需的一些典型技術(shù)。

開發(fā)輕質(zhì)、高強(qiáng)、低成本材料

當(dāng)考慮如何減輕電動汽車的重量時，很容易想到減輕零件所用材料的重量。然而，即使為了減輕重量而改變材料，也必須保證與改變材料之前相同的強(qiáng)度。
一個例子是特種合金和碳纖維增強(qiáng)塑料等輕質(zhì)高強(qiáng)度材料的開發(fā)和采用。
但加工困難，生產(chǎn)率無法保證，且成本較高，因此很多零件并未采用。
因此，如果能夠開發(fā)出輕質(zhì)、高生產(chǎn)率（可加工）和低成本的材料，同時實(shí)現(xiàn)等于或大于傳統(tǒng)材料的強(qiáng)度，則可能會出現(xiàn)巨大的機(jī)會。

優(yōu)化形狀，在保持強(qiáng)度的同時減輕重量

除了使用輕質(zhì)和高強(qiáng)度材料之外，優(yōu)化形狀也可以被認(rèn)為是減輕電動汽車中安裝部件重量的一種方法。
可以通過將零件鏤空來實(shí)現(xiàn)輕量化，但這會降低強(qiáng)度，因此不易采用。因此，可以利用形狀優(yōu)化仿真來實(shí)現(xiàn)滿足所需功能的零件形狀。
在模擬的計(jì)算條件中輸入相應(yīng)零件所需的特性并進(jìn)行計(jì)算。通過自動計(jì)算，可以實(shí)現(xiàn)基于傳統(tǒng)知識的設(shè)計(jì)無法想象的形狀。
自動計(jì)算提出的形狀可能無法直接使用，因此具有各種知識的工程師對其進(jìn)行驗(yàn)證非常重要。
此外，由于通過成形加工有可能減少零件所需的材料量，因此可以期待降低材料成本等二次效果。

實(shí)現(xiàn)新材料和復(fù)雜零件形狀的加工技術(shù)

可能需要新的加工技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)從未使用過的材料的加工和優(yōu)化的形狀。
在汽車行業(yè)，3D 打印機(jī)被用于原型和合同產(chǎn)品。目前，從加工時間和成本的角度來看，使用范圍受到限制，在將其應(yīng)用于批量生產(chǎn)的零件之前，有必要解決這些問題。
一些海外汽車制造商預(yù)計(jì)，在不久的將來，量產(chǎn)產(chǎn)品將采用3D打印機(jī)。如果這些問題得到解決，加工形狀自由度高的3D打印機(jī)可能會應(yīng)用于各種零件。
還需要設(shè)計(jì)出已經(jīng)使用了很長時間的技術(shù)。例如，在切削過程中，由于使用高強(qiáng)度、難切削材料，可能需要開發(fā)新刀具并設(shè)計(jì)加工路徑。另外，在沖壓加工中使用碳纖維增強(qiáng)塑料也增加了加工時間。
因此，開發(fā)能夠?qū)崿F(xiàn)新材料和形狀的加工技術(shù)對于實(shí)現(xiàn)電動汽車的輕量化至關(guān)重要。

制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新是電動汽車普及的關(guān)鍵

電動汽車有時在制造業(yè)中會受到負(fù)面影響，因?yàn)樗鼈儾恍枰ǔ０惭b在汽車上的內(nèi)燃機(jī)，并且零件較少。
然而，由于需要新的零部件和材料以及特殊的加工技術(shù)來實(shí)現(xiàn)減重，因此減重可能是技術(shù)發(fā)展的催化劑。此外，如果電動汽車的重量減輕，續(xù)航里程將會延長，對環(huán)境的負(fù)擔(dān)也會減輕。
配備內(nèi)燃機(jī)的汽車可能會繼續(xù)保持較高的市場份額，但如果能夠通過電動汽車銷量增加帶來的銷量優(yōu)勢來壓低購買價格，預(yù)計(jì)電動汽車的普及將進(jìn)一步加速。制造業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新極大地促進(jìn)了新價值的創(chuàng)造。EV中或許存在這樣的可能性。