新能源汽车的轻量化趋势
思瀚产业研究院    2024-09-12

轻量化需求带来的车身材料变革。新能源车由于动力系统由燃油向电驱动的转变，三电系统特别是电池的重量较大，使得新能源车的整车重量要大于燃油车，所以新能源车有迫切的轻量化需求，由此带来了轻质铝合金在汽车制造中的使用占比大幅增加。但由于铝合金单价较高，在车身选择铝合金完成轻量化目标的同时其物料成本却大幅上升，带来了一定的成本压力。

传统燃油车的车身选材

传统燃油车车身以钢为主。汽车工业从大规模批量化生产以来，便开始大量使用钢铁材料，这主要得益于其价廉、机械性能高和易于加工的优点，因此市场上传统的燃油车无论是结构类零部件还是功能性的零件，都大量使用了不同种类的钢铁材料。

传统燃油车中，奥迪 A8 曾经使用过全铝车身结构，而目前依然采用全铝车身工艺的车型是捷豹的 XFL。从捷豹 XFL 的数据来看，采用了全铝车身设计方案之后，其整备质量大约是 1.8 吨，官方显示减重效果在 20%-40%之间。

高端传统燃油车品牌使用全铝车身构造对于消费者的驾驶体验而言，并没有实质性的提升或者改变，因此在传统车时代，全铝车身减重更多的是高端车制造的噱头。在传统车领域，钢材仍然是车身材料的主流选择，轻质的铝合金材料更多是在价格 40 万以上的部分豪华车型的特定零部件上有所应用。

新能源汽车大发展带来了轻量化需求

新能源车三电系统的重量增加带来了车身轻量化的迫切需求。新能源车的能源方式发生转变，由原来的燃油发动机加传动系统的模式更替为目前的三电系统，而受限于电池能量密度有限的问题，电池组的重量增加导致了新能源车的整车质量要高于原来的传统燃油车。我们以同级别的两款 B级车为例进行说明。

同样作为 B 级车的比亚迪汉和大众迈腾，传统燃油车迈腾的重量只有 1.6 吨，而比亚迪汉则达到了近 2.2 吨的重量。对于同级别车型而言，新能源车和燃油车的车身、底盘和内外饰等总成系统的重量是类似的，说明新能源车增加的大约 600kg 的重量主要来自于三电系统。

为了将整车重量控制在一个合理的范围，在新能源车的设计中，车企往往通过以铝代钢的方式来实现轻量化。

轻量化的代价

各家车企在选择轻量化材料完成其轻量化目标的同时，也带来了造车成本的上升。我们根据目前车用钢材和铝合金的市场单价，从材料本身的成本差异角度做了以下分析。在制造同样的一个汽车冲压零部件时，如果采用铝合金作为原材料，假设其原材料用量是10kg，那么如果改成采用钢材作为原材料，钢材的使用量大约是 18kg，单纯原材料增加的成本大约是 138 元，而整体零件减重了 8kg，基于这个比例，计算得知每减重 1kg，增加的成本大约是 17.26 元。

当然这仅仅考虑了原材料替换带来的成本增加，而替换铝合金后带来的制造成本的上升尚未考虑在内。由此可见选用轻量化材料虽然带来了整车重量的降低，同时也带来了成本的大幅提升。

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