關于汽車車身輕量化，大家印象中最為深刻的可能就是諸如塑料、鋁合金、碳纖維等輕量化材料，各大汽車廠商和媒體對輕量化材料在車身制造上的應用也都非常重視，比如說以寶馬 i 系為代表的民用級碳纖維車身、將鋁用到極致的捷豹 XFL 全鋁車身等，都把新材料玩得風生水起。

新材料固然光彩奪目，有朋友可能就要問了，難道 " 星光暗淡 " 的傳統鋼質骨架車身就無輕量化可言嗎？

答案當然是否定的，相比于一上市就能吸引大眾目光的新材料車身，鋼結構車身這位不太擅長自我表現的鄰家大男孩恐怕已哭暈在廁所了。

話說回來，如果大家都在著眼將來，那誰來顧及現在呢？作為現今應用量最大的鋼質骨架車身，理應受到大家的重視。今天車聚君就來和大家聊聊鋼質骨架車身的鋼材種類以及輕量化手段都有哪些。

1   一樣是鋼，但鋼鋼不同

汽車用鋼主要涉及到低強度鋼（屈服強度小于 210MPa）、高強度鋼（屈服強度在 210MPa~550MPa 之間）、超高強度鋼（屈服強度大于 550MPa）三類。由于成型、焊接以及使用部位不同，低強度鋼和高強度鋼（包括超高強度鋼）在輕量化手段上會有一定的差異。

2 低強度鋼輕量化手段

隨著制造技術以及使用理念的進步，低強度鋼逐漸退出了力學性能要求較高的結構區域，轉而集中在力學性能要求較低的部件上。而對于這類零部件的輕量化手段，現主要是通過分析以及優化設計方法，對零部件結構進行改進。

舉例來說，我們經常能在白車身上看到很多孔洞結構，除開排水孔、定位孔、線束孔等功能性孔洞，其中還包括大量的減重孔。除去減重的優點，這種孔洞還有優化受力分布以及提高車身 NVH 的功能。

此外零部件的集成、小型、仿生化也是常見的技術手段。而零部件集成、小型化做得最好的當屬電子產品了，十幾年前一大堆的音像和通訊設備，現如今都高度集成在一部智能手機上。

同樣，汽車輕量化也是采用了這種效果顯著的手段，將眾多零件統一為一個零件，這樣既節省生產成本，又達到了輕量化，一舉兩得。

關于車身集成、小型化的例子就無需多言了，從大方向上來說，轎車多采用的承載式車身本身就是集成、小型化的結晶；具體來說，車門等一次成型件就是比較有代表性的例子了。

在某些方面，汽車構造與人體結構非常相似，各個零部件都有著一定的使用目的。我們知道人的身體骨骼以及肌肉結構在不同的區域是不同的，比如下肢骨骼會更加粗大，而上肢則更加講究靈活性，這些都是為了應對不同的使用目的而產生的。

汽車也是如此，通過零部件的仿生設計來對零件的質量進行優化，在承受高負荷的部位儲存材料，低負荷部位去除材料，使得質量處在最佳的位置，同時又能延長零件的使用壽命。

雖然廠家正在逐漸加大高強度鋼的使用比例，但車身作為一個整體，各區域的受力情況還是不同。高強度鋼縱然能提高車身強度，但無形中成本會提高。所以，在強度要求不高的區域或是小型非結構件的用料方面，低碳鋼還是很值得研究的。

3   高強度鋼輕量化手段

高強度鋼在汽車上的應用可謂是一把雙刃劍，力學性能提升的同時也帶來了成本以及制造難度的加大，基于這些原因，高強度鋼主要用于制作車身外板、車身內板以及車身結構件。

車身結構的輕量化是以不損失原有車身安全性以及整車性能為前提的，綜合考慮高強度鋼的特點，這種材料的輕量化主要是通過先進的成型（液壓成形、熱沖壓成形、輥壓成形等）以及焊接技術（激光焊接、摩擦焊等）來減少鋼材的使用量，并達到鋼材生產薄壁化要求。

這里以熱沖壓成形技術為例，這種技術采用了先將胚料加熱至一定溫度，然后用沖壓機在相應的模具內進行沖壓成形的方法。它能夠有效地提升車身零件的強度（可達到 1500MPa）、降低零件重量（20% 左右）、改善零件沖壓成形的可行性（延伸率可達 70%）并有效地控制零件的回彈（回彈力可靠小 90% 以上）。

4   鋼結構車身設計哪家強？

要問鋼結構車身設計哪家強，小編在這里給大家提供幾個關鍵的衡量標準：

車重輕：在保證車身使用要求的前提下減輕車重；

高強度鋼使用：材料本身的力學特性是安全的前提；

潰縮吸能：雖然潰縮吸能結構設計還在被某些朋友詬病，但不可否認的是這類結構已然成為趨勢；

力的分散：在碰撞時如何巧妙的把力分散出去才是精髓所在；

集成、小型、仿生化能力強：各種一體成型技術、分析優化技 術的應用；

車架安全結構設計：比如說框架式車身結構就有著重量輕、結構合理、安全性高等優點。

比如說豐田 GOA 車身（可潰縮車體設計）、馬自達的 MAGMG 車身（也稱 3H 車身，現使用率很大）、奇瑞的 3R body 車身（車身一處受力可迅速分散至全身）、奧迪的 AFS 車身（雖然使用的是鋁合金，但車身空間框架結構才是最大的亮點）、沃爾沃的高強度鋼車身（高強度硼鋼使用率在 40% 以上，安全性的有力保障）。

5   鋼結構車身依然是主力軍

這里可能有朋友會有疑問了，現在不應該是各種新材料大行其道的年代嗎，傳統的鋼質骨架車身還有研究的必要嗎？就如開頭對于鋼質骨架車身輕量化的質疑一樣，這當然是有必要的，大家切不可一葉障目。

從鋼材使用率上來說，現在鋼鐵材料在乘用車上的使用率約 60%，而在商用車上的使用率則更高，約 80%。

在綜合考慮剛度、強度、可修復性、可回收性以及成本問題后，我們會發現還是鋼材綜合性最好。除此之外，也被稱為新材料之一的高強度鋼，相比于其他新材料在使用覆蓋率、穩定性等因素上面還是占據著很大的優勢。

換句話說，高強度鋼是手握著傳統鋼材的技術基礎發展而來的，在以成本控制嚴格著稱的汽車制造上具備著明顯的優勢。加之現代各種分析技術的應用，鋼質骨架車身在輕量化上還是存在著發展空間，其中就包括鋼材料的力學性能改進、加工性能改進、焊接方式改進等等。

小結：

我不懷疑全新的車身時代將會到來，但這并不妨礙具備著進一步發展活力的鋼結構車身存在于世，汽車輕量化的未來是美好的，鋼結構車身支撐著當代，并在未來功成身退。