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

據稱(chēng)，為了電動(dòng)汽車(chē)的普及，存在電池的開(kāi)發(fā)、充電站的設置等各種發(fā)展課題。減輕電動(dòng)汽車(chē)的重量可以帶來(lái)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(dòng)汽車(chē)的重量以及減輕重量的技術(shù)。

為什么需要減輕電動(dòng)汽車(chē)的重量？

根據車(chē)輛的大小，大多數電動(dòng)汽車(chē)通常比同級汽油或柴油內燃機汽車(chē)（ICE）重 200-300 公斤。

人們還認為，較重的車(chē)身會(huì )產(chǎn)生負面影響，特別是在巡航里程和對路面的損害方面。

以下是電動(dòng)汽車(chē)需要更輕的一些具體原因。

延長(cháng)續航里程

與內燃機汽車(chē)相比，許多電動(dòng)汽車(chē)在滿(mǎn)箱燃油下的續航里程往往較短，因此未來(lái)有必要延長(cháng)續航里程。未來(lái)，如果住所附近沒(méi)有充電站或每次出行距離較遠的用戶(hù)所關(guān)心的續航里程問(wèn)題能夠得到解決，可能會(huì )有更多人考慮購買(mǎi)。
人們正在考慮采取各種措施來(lái)延長(cháng)續航里程，其中之一據說(shuō)是減輕電動(dòng)汽車(chē)車(chē)身的重量。

減少路面損壞

車(chē)輛越重，車(chē)輛對路面造成的損壞就越大。
電動(dòng)汽車(chē)需要配備重型電池，以盡可能延長(cháng)續航里程。因此，它們比同類(lèi)內燃機車(chē)輛更重，對路面的損害也更大。
道路老化已成為一個(gè)重大社會(huì )問(wèn)題，因此使用對路面破壞盡可能小的車(chē)輛可以為環(huán)境做出貢獻。如果我們能夠減輕比內燃機汽車(chē)重的電動(dòng)汽車(chē)的重量，我們也許能夠減少對路面的損壞以及修復它們的成本。

降低對環(huán)境的影響（剎車(chē)片磨損）

要想讓重型電動(dòng)車(chē)穩穩地停下來(lái)，必須使用制動(dòng)力強的剎車(chē)片，但許多此類(lèi)剎車(chē)片容易產(chǎn)生粉塵，即制動(dòng)粉塵，其對環(huán)境的負面影響令人擔憂(yōu)。

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

然而，這些剎車(chē)片的特點(diǎn)是，與使用受限材料相比，其效果較差。

既能實(shí)現高效率又能減少制動(dòng)粉塵的制動(dòng)片的開(kāi)發(fā)也在進(jìn)行中，但很難開(kāi)發(fā)出價(jià)格適中、能面向大眾銷(xiāo)售的產(chǎn)品，預計這些產(chǎn)品的普及還需要時(shí)間。

如果能減輕電動(dòng)汽車(chē)的車(chē)重，使用規范材料制成的剎車(chē)片就能產(chǎn)生足夠的制動(dòng)力，從而減少電動(dòng)汽車(chē)對環(huán)境的影響。

減輕電動(dòng)汽車(chē)重量所需的典型技術(shù)

為減輕車(chē)身重量，各領(lǐng)域都在進(jìn)行技術(shù)開(kāi)發(fā)，這對電動(dòng)汽車(chē)的廣泛使用至關(guān)重要。

在制造業(yè)，人們有時(shí)會(huì )對電動(dòng)汽車(chē)持負面看法，因為電動(dòng)汽車(chē)不再需要以前所必需的內燃機，并減少了零部件的數量。

不過(guò)，這也可能被視為一個(gè)大有可為的領(lǐng)域，可以為開(kāi)發(fā)和進(jìn)入新的必要技術(shù)提供機會(huì )。

本節將介紹實(shí)現減重所需的一些典型技術(shù)。

開(kāi)發(fā)輕質(zhì)、高強、低成本材料

當考慮如何減輕電動(dòng)汽車(chē)的重量時(shí)，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度。
一個(gè)例子是特種合金和碳纖維增強塑料等輕質(zhì)高強度材料的開(kāi)發(fā)和采用。
但加工困難，生產(chǎn)率無(wú)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(kāi)發(fā)出輕質(zhì)、高生產(chǎn)率（可加工）和低成本的材料，同時(shí)實(shí)現等于或大于傳統材料的強度，則可能會(huì )出現巨大的機會(huì )。

優(yōu)化形狀，在保持強度的同時(shí)減輕重量

除了使用輕質(zhì)和高強度材料之外，優(yōu)化形狀也可以被認為是減輕電動(dòng)汽車(chē)中安裝部件重量的一種方法。
可以通過(guò)將零件鏤空來(lái)實(shí)現輕量化，但這會(huì )降低強度，因此不易采用。因此，可以利用形狀優(yōu)化仿真來(lái)實(shí)現滿(mǎn)足所需功能的零件形狀。
在模擬的計算條件中輸入相應零件所需的特性并進(jìn)行計算。通過(guò)自動(dòng)計算，可以實(shí)現基于傳統知識的設計無(wú)法想象的形狀。
自動(dòng)計算提出的形狀可能無(wú)法直接使用，因此具有各種知識的工程師對其進(jìn)行驗證非常重要。
此外，由于通過(guò)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)現新材料和復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)現從未使用過(guò)的材料的加工和優(yōu)化的形狀。
在汽車(chē)行業(yè)，3D 打印機被用于原型和合同產(chǎn)品。目前，從加工時(shí)間和成本的角度來(lái)看，使用范圍受到限制，在將其應用于批量生產(chǎn)的零件之前，有必要解決這些問(wèn)題。
一些海外汽車(chē)制造商預計，在不久的將來(lái)，量產(chǎn)產(chǎn)品將采用3D打印機。如果這些問(wèn)題得到解決，加工形狀自由度高的3D打印機可能會(huì )應用于各種零件。
還需要設計出已經(jīng)使用了很長(cháng)時(shí)間的技術(shù)。例如，在切削過(guò)程中，由于使用高強度、難切削材料，可能需要開(kāi)發(fā)新刀具并設計加工路徑。另外，在沖壓加工中使用碳纖維增強塑料也增加了加工時(shí)間。
因此，開(kāi)發(fā)能夠實(shí)現新材料和形狀的加工技術(shù)對于實(shí)現電動(dòng)汽車(chē)的輕量化至關(guān)重要。

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

電動(dòng)汽車(chē)有時(shí)在制造業(yè)中會(huì )受到負面影響，因為它們不需要通常安裝在汽車(chē)上的內燃機，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(lái)實(shí)現減重，因此減重可能是技術(shù)發(fā)展的催化劑。此外，如果電動(dòng)汽車(chē)的重量減輕，續航里程將會(huì )延長(cháng)，對環(huán)境的負擔也會(huì )減輕。
配備內燃機的汽車(chē)可能會(huì )繼續保持較高的市場(chǎng)份額，但如果能夠通過(guò)電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量增加帶來(lái)的銷(xiāo)量?jì)?yōu)勢來(lái)壓低購買(mǎi)價(jià)格，預計電動(dòng)汽車(chē)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(jià)值的創(chuàng )造。EV中或許存在這樣的可能性。