汽车轻量化的必要性
人们对于汽车节能、减排和安全的重视程度不断提升，同时自然资源日趋减少，众多因素使得当今汽车工业亟需向轻量化发展。据公安部交管局发布的数据显示，截止2016年底，中国汽车保有量已经达到1.94亿辆，私家车总量达到1.46亿辆。
随着汽车保有量的不断提升，中国、美国和欧盟对于燃油效率及碳排放的要求进一步提升，比如中国要求2018年全面实施第五阶段国家机动车排放标准，相对于国四标准氮氧化物（NOx）排放降低了28%，碳氢化合物和氮氧化物（HC NOx）总和指标降低了23%，同时号称全球最严的国六标准也在逐步逼近；欧盟规定，到2020年汽车CO2排放量是95g/km，而目前的监管门槛大约是132.2g/km；美国CAFÉ标准要求，到2025年OEM的轿车和轻型卡车的平均燃油效率要达到23.1km/L，而目前的平均值大约是11.6km/L。
以燃油汽车来讲，汽车车身自重约消耗70%的燃油，若整车重量降低10%，燃油效率可提高6%到8%；车重降低1%，油耗可降低0.7%；汽车整车重量每减少100公斤，百公里油耗可降低0.3升到0.6升，油耗的下降意味着CO2、氮氧化物等有害气体排放量的下降。
对于新能源汽车来讲，汽车轻量化更是势在必行。根据奇瑞汽车的实车监测数据显示，电动汽车减重10%，平均续航能力增加5%-8%。当前新能源汽车领域，续航能力是掣肘新能源汽车发展的重要因素之一，在电池技术短期内难以有重大突破的情况下，电动汽车迫切需要采取轻量化技术降低重量，减轻汽车续航的压力。
汽车轻量化材料发展现状
汽车轻量化首先必须保证汽车使用性能的要求，要在减轻汽车自重的情况下保证汽车的安全性、耐撞性、抗震性及舒适性，同时还要兼顾成本。
根据新思界产业研究院发布的
《2017-2021年中国轻量化材料行业市场深度调研与发展趋势预测研究报告》中显示，汽车轻量化设计是一个系统工程，大致可以分为车辆的设计优化、轻量化材料的应用以及轻量化制造技术，其中轻量化材料主要包括碳纤维、铝合金、镁合金、钛合金、工程塑料、复合材料和高强度钢等，主要用来改造和替代车身材料。常见的几种轻量化材料相对于低碳钢可减轻车身重量比例如下图所示：
铝合金是当前汽车工业中常用的轻量化材料，质量轻、成型高、耐腐蚀、高强度，且十分便于回收。在北美汽车市场中，铝合金是仅次于钢铁的常用材料，是构成气缸体、气缸盖、壳体、转向盘骨架等零部件的主要材料，且制造工艺及生产流程均已成熟，实现批量应用。
镁被称为可替代铝的轻量化材料，但是由于耐腐蚀性差、生产工艺技术不成熟、材料成本高等原因，在汽车上的应用比较缓慢。北美是当前汽车镁合金用量最大的地区，正在使用和研制的镁合金汽车零部件有100多种，多以压铸件为主，包括转向盘、离合器、传动外壳、发动机支架等。根据美国汽车材料协会预测，到2020年北美生产的每辆汽车镁合金用量约达160kg。
碳纤维是一种含碳量95%以上的高强度、高模量纤维的新能纤维材料，强度达到钢铁的10倍，质量仅为钢铁1/4。碳纤维可以极大的减轻汽车自重，有效降低二氧化碳排放量，是一种不可多得的轻量化材料。目前，北美汽车整车企业及零部件生产企业正在积极研究和开发碳纤维产品。
汽车轻量化是必然的发展趋势，但是汽车轻量化材料相对于低碳钢而言，其成本高出许多。目前，汽车轻量化材料主要被用于一些对于成本敏感度不高的高端豪华车型和对重量较为敏感的纯电动车型中。
