过去的一百多年，汽车改变了世界；未来一百年，社会改变汽车。——这句话被无数汽车工程师们所认可。最明显的一个现象就是汽车被赋予了更多的社会责任，如节能环保等。而就当前汽车企业所走的技术路线来看，轻量化就是在“社会改变汽车”这一时代背景下被提出且被注重起来的。

宇通E7纯电动客车

汽车轻量化在乘用车领域的应用比较多，有的企业在轻量化材料上做文章，有的在细微的零部件上做减重。对于更加注重安全性、经济性、环保性的客车来说，如果能在整车的轻量化上取得成果，将会为用户带来巨大的利益价值。

客车行业的轻量化技术发展水平怎样，首先要看龙头企业的表现。正是因为此，中国汽车报社记者近日前往宇通客车技术研究院，了解宇通客车轻量化技术的实现手段以及未来发展动态。通过此行记者发现，宇通客车在轻量化技术上表现出的技术领先性，足以代表中国客车当前轻量化技术的先进水平。也正是因为此，记者决定跟随宇通，领略中国客车在轻量化技术上所展现出的精妙之处。

■更胜一筹宇通客车轻量技术有四条路径

有这样一个常识：同样设计、不同质量的两辆车相撞，谁受的影响会大一些？答案是：质量轻的。那汽车轻量化技术通过什么手段才能保证汽车结构的强度、刚度、NVH和安全等性能？

回答这个问题就比较复杂了。正如我国汽车轻量化研究领域的资深专家、吉林大学汽车工程学院王登峰教授所言，实现汽车轻量化是一项系统工程，技术发展方向在国际上通用的是通过优化结构设计、选择一些轻量化的材料，再有就是提升制造工艺水平。但具体谁能走好这些路径，就要看掌握技术水平的高低了。

一辆车的整车质量，其实就是每一个总成零部件重量的叠加。“如果我们能够把每一个总成做轻，那整车的质量就轻了。”宇通客车产品开发部负责车身结构研究的魏建华简单解释，“如何实现每一个总成都做轻，那就需要对每一个总成零部件进行结构、材料优化。”

宇通客车在技术上具有自主研发的传统，不像某些乘用车企那样引进现成的技术平台直接用。“这就需要我们自己有一套底盘的匹配技术。”魏建华补充道，“作为整车厂，能体现我们轻量化技术水平的一个核心技术就是整车匹配。”此外，值得一提的是，宇通客车目前已开展了多种零部件的结构优化设计及推广应用。比如，拖车钩安装支架经优化后，重量减轻66%，强度、刚度保持不变。

总的来说，宇通轻量化技术是通过基于仿真分析的结构优化设计、高强轻质材料及先进制造工艺集成的应用来保证，再加上整车的匹配技术，宇通客车围绕上述四点展开并推进轻量化工作。

■“软硬”兼施技术领先是企业整体实力的体现

近日，记者前往中国公路学会客车分会对行业专家就客车企业在技术研发上取得的成绩以及投入的力度等问题进行了采访。一位专家感叹道：客车企业一般只是在某个技术领域投入较大，惟独宇通客车，在客车技术研发的各个关键领域都有深入研究且成绩显著，“这家企业在技术领域是真敢投资”，“真”和“敢”这两个字体现了这位专家对宇通客车技术研发及成果的肯定。

事实上也是这样，宇通客车轻量化技术之所以能够在行业内领先，一个最重要的原因就是依托强大“软硬”实力来实现目标。而掌握先进的结构、新材料等轻量化技术，就是宇通的软实力。宇通客车拥有的产品试验中心、高端试验设备，就是宇通的硬实力。

客车车身框架是体现整车性能的一大关键，其重量占整车整备质量的比例在15％~25%之间，开展结构轻量化技术研究很有必要。据介绍，宇通客车借助先进的有限元分析技术，模拟典型工况进行设计。根据客车结构受力特点，通过对车身骨架与车架拓扑结构优化，改善整车刚度强度，实现整车结构应力分布更加均匀，整车应力水平减低5%以上，同时，实现整车骨架结构的减重目标。以12米全承载公交车举例来说，通过结构优化和高强度钢材料的应用，可实现整车减重7%以上。

在材料选择方面，该企业负责材料研究的金泉军告诉记者，客车新材料的使用有这三条路径：普通碳素钢、高刚强度钢、超高强度钢，未来考虑到高性能钢；碳素钢、美铝合金、复合材料；非金属（塑料、高分材料）通用塑料、工业塑料。

高强度钢作为汽车轻量化的主要材料，备受汽车和相关行业的关注。从2010年至今，宇通客车已将高强度钢材料成功应用于骨架及底架关键承载结构件。据悉，为了在客车车身结构上应用高强度钢，宇通客车开展了高强度钢材的冲击载荷分析及焊接性能试验。同时，宇通客车采用屈服强度高于700Mpa的高强度钢材（外界也称为“超高强度钢”）替代传统普通钢材，通过仿真计算，在满足结构刚度强度的同时，降低型材壁厚，可以较好实现结构轻量化。

此外，铝、镁合金是高强钢轻量化的有益补充，目前宇通客车在车身、内饰、蒙皮、车轮上均有铝合金材料的应用。据悉，宇通客车与科研院所、一流的镁合金产品供应商合作，开展了镁合金在内饰、外饰、车身等系统的应用研究，实现替代钢材和铝合金减重300kg。

厚“技”薄发、科学严谨的“软硬”实力成就了宇通客车的轻量化成果。宇通新上市的E7纯电动客车，作为宇通新一代轻量化客车，是整车匹配、结构分析优化、高强轻质材料应用等轻量化技术成果的综合体现，实现了零部件总数量降低57%，整车整备质量4吨左右(市场上同类产品平均空载重量约6.5吨)，处于领先水平。

■仿真分析、实车试验以及口碑三重见证宇通轻量化技术

宇通的轻量化技术是经过充分的仿真分析和试验验证的。

首先，基于先进的有限元分析技术，宇通采用整车拓扑优化、尺寸优化等手段开展客车框架结构轻量化分析。分析结果表明，优化后的整车轻量化结构应力分布更加合理，平均应力水平较轻量化前降低5%以上，关键承载结构的集中应力降低10%以上。

在结构安全方面，依据GB/T 17578规定，宇通客车应用结构动力学分析软件开展客车上部结构仿真分析优化，优化后的结构理论分析结果表明，轻量化的高强度钢骨架结构的侧翻抗变型能力提升10%以上，结构安全高于标准要求。

其次，为保证上市产品的安全可靠，宇通引入国标及行标验证体系，并开展专注于客车特点的试验研究，以保证零部件的可靠耐久。据悉，宇通的所有零部件验证强度高于国标或行标30%。

此外，为保证整车系统可靠性，宇通由专业团队横跨东北、华北、华南、西北及东部沿海地区20省、直辖市，行程30000多公里，采集全国典型道路载荷谱，开展试验场路面载荷谱与客户实际运行道路谱关联。为保证整车结构安全，宇通客车通过开展整车侧翻试验验证结构的安全性，优化后结构的侧翻试验结果证明，整车侧翻最大变形有效改善，能更有效保护乘客安全。

最后，用户口碑也见证宇通客车轻量化产品的可靠性。2011年，宇通第一批轻量化的天燃气公交产品共60辆开始服务于哈尔滨市公共电车总公司，截止到目前，该批车辆已经平均运行20万公里以上；同时，据客户反映，该批公交车动力性好，气耗平均在45立方米/百公里，比市场同类型车辆降低10%以上，重量减轻，气耗明显降低，运营成本远低于传统车型。

综合实力铸就精品客车。宇通先进轻量化技术的综合运用，开启了行业技术发展新时代，更铸就了宇通“更轻、更强、更可靠”的客车品质。随着宇通轻量化技术研发工作的深入开展，质量更轻，可靠性更高的宇通轻量化产品将继续兑现让用户的利益最大化这一承诺。作为行业的领头羊，宇通客车有能力、有义务引领客车轻量化技术的系统研发，这将为中国客车整体实力的提升作出贡献。