汽车在给人们的出行带来方便的同时，也带来了油耗、安全和环保三大问题。2018年，中国汽车产量已接近2 800万辆，汽车保有量超过2.4亿辆，全球汽车保有量达到10.5亿辆。汽车行驶除不断消耗燃油外，还会排出大量有害气体，污染环境，对人的身体造成严重危害。要解决汽车油耗及其带来的严重环境污染问题，极为有效的措施之一是实施汽车轻量化，减少油耗和降低排放，保证汽车安全性的要求。

有研究表明，如果汽车整车质量减小10％，燃油效率可提高6％～8％。换言之，汽车整车质量减小100kg，每升油就可多行驶1km。汽车车身大约占汽车总质量的30％。在空载条件下，约70％的油耗用在车身质量上。油耗的下降，意味着二氧化碳、氮氧化合物等有害气体排放量的降低。因此，汽车轻量化对于整车的燃油经济性、车辆控制稳定性以及碰撞安全性等都有很大好处。汽车轻量化已成为汽车产业发展中的一项关键性的研究课题。

汽车轻量化的途径主要有：

①车辆小型化。

②结构设计合理化。

③使用高比强度的新材料。

④采用新技术、新生产工艺实现轻量化。

其中结构设计合理化的途径是：

①利用CAD、有限元分析技术对汽车零部件产品结构进行优化，实现轻量化。汽车零部件结构对整车质量影响很大，汽车零部件上对功能没有影响的材料、没有强度要求的壁厚等可采用CAD和有限元分析技术（CAE技术）进行优化，去除不起作用的材料，降低壁厚以减小整车质量。

②多材料组合的轻量化结构，合适的材料用于合适的部位，寻求轻量化效果、工艺性、性能、安全性、成本的总体上最优化。(www.daowen.com)

从材料应用方面考虑，汽车轻量化实施有以下途径：

①推广应用轻合金（密度小、比强度高）材料。

②合理使用利于减薄、工艺性良好的高强度钢板。

③发展工程塑料、复合材料等新型轻量化非金属结构材料。

④改进和创新材料加工方法与加工工艺。

⑤开创现代粘接工艺在汽车制造中应用的新纪元。

轻量化新材料的减重作用如表13-4所示。

表13-4　轻量化新材料的减重作用