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　　更輕的客車意味著更低的能耗，也意味著更高的技術要求。近日，筆者對話多家客車制造產業鏈企業代表，了解客車情況化發展的最新進展。

　　“客車輕量化是一個系統工程，涉及車身、底盤、內飾乃至每個零部件。”多位業內人士告訴筆者，客車輕量化的主要途徑包括合理的配置及結構設計、新型材料應用以及革新加工工藝。

福田歐輝全鋁車身客車

　　優結構 量體裁衣保質減重

　　“如今的客車產品相比5年前整體減重1噸到2噸，無論是客車制造企業還是零部件企業都在積極尋求輕量化制造方法。”多位業內人士告訴筆者，通過優化整車結構，在保證可靠性、安全性前提下，使用更輕的零部件或材料，可有效降低客車配置重量。

　　全承載車身結構作為輕量化技術的典型代表，多年前就開始在我國客車上應用。目前，福田歐輝、宇通客車、安凱客車等主流客車企業均已掌握這項技術，并廣泛應用于城市公交、道路客運等各類車型中。據不完全統計，如今交付的城市公交車中大部分為全承載車身結構客車。與傳統大梁式或三段式結構相比，采用全承載車身結構設計的客車，不僅可以降低整車質量，而且有利于提高車輛安全性。

　　“最近幾年，輕量化技術在客車上已經得到廣泛應用并在持續優化。”福田歐輝城市客車產品創新總監程華介紹，福田歐輝堅持在整車結構上進行一些巧妙設計，比如通過部分組件鏤空設計、打減重孔、組合固定等方式減重。

　　此外，“量體裁衣”也成為客車輕量化發展的重要方向之一。福田歐輝、宇通客車等頭部客車企業根據實際應用場景為用戶量身打造輕量化客車。“我們會提前采集、分析車輛投用道路的實際工況數據，作為整車設計、零部件結構優化的重要依據，應用衍生式設計、多目標多學科優化等結構優化技術，實現整車、零部件的保質輕質開發，為客車輕量化提供支持。”多家客車企業負責人告訴筆者。

　　除了客車制造企業，零部件制造企業也在積極開展整車輕量化的研究，不斷推出新產品。比如，愛普車輛股份有限公司(簡稱愛普車輛)最新推出了三明治結構的客車鋁復合頂。“該復合頂由經過特殊處理的鋁合金面板和阻燃泡沫芯材組成，輕量又低碳，比鋼骨架蒙皮式頂蓋減重50%，比鋁骨架蒙皮式頂蓋減重約25%。”愛普車輛董事長顧代君說。

　　新材料 多元路線按需選材

　　新材料應用是客車輕量化中比較容易實現的方式，通過材料替換從而實現減重。“高強度鋼、鋁合金、非金屬材料各有特點。客車輕量化技術應是多元路線并存，根據應用場景自主、組合選擇材料。”程華說。

　　從目前來看，客車車身主要以鋼制材料應用為主，但不同種類鋼制成車身的質量、成本大不相同。傳統客車的骨架和車架常采用Q235、Q345、510L等鋼材料，而近些年高強度鋼開始在客車上大量運用。“經過多年研究，福田歐輝推出了組合模式的鋼質車身，即高強度鋼與普通鋼根據車身受力載荷定義應用邊界，從而實現降低成本及減重效果。”程華說。

　　與此同時，質地更輕的鋁質車身走入大眾視野。“鋁合金車身防腐性能相對更好，使用壽命更長，從全生命周期來看經濟性也不錯。”程華告訴筆者，為更好應對濕潤氣候條件，沿海城市往往更青睞于鋁合金車身。此外，客車底盤中許多零部件均可使用鋁合金材料，如變速箱殼、傳動機構等。

　　隨著對非金屬材料研究持續深入，碳纖維復合材料成為客車輕量化最新的研究方向。如今金龍碳纖維復合材料地鐵巴士已在浙江嘉興等地投用。金龍客車產品經理王道福介紹，該款客車采用融合航空碳纖維復合材料技術的多材料車身，整車減重2.6噸至3噸，同等座位數車廂站立面積提升69%，能耗成本也大幅降低。

　　新工藝 集成創新縮鏈降本

　　在優化結構設計、使用新型材料實現客車輕量化的同時，革新制造工藝為客車提供了新的減重可能。比如，在客車開發中的集成創新工藝設計，在產品結構設計初期就將選定的材料與減小質量的工藝集成到設計中，從而縮短制造過程工藝鏈，達到顯著減重、降本的效果。

愛普推出三明治結構的客車鋁復合頂

　　輕量化制造工藝主要是研究和改進適合新材料特性的加工方法、新型結構等，以實現輕量化目的。“不同材料的特性不同，生產制造過程中的工藝方法也不同。”程華解釋道，鋼材料車身客車通過工裝夾具定位進行焊接，然后進行蒙皮、電泳等流程。而鋁合金車身的型材與型材、型材與支架等之間均靠鉚接結構、鉚焊結合等方式連接固定，因為焊接會影響其機械性能;型材與蒙皮之間則通過粘接固定，使表面更平整美觀。

　　新興的非金屬材料客車生產工藝要求更高。據了解，碳纖維復合材料車身更多靠螺鉚方式對穿緊固。其車身材質既是蒙皮又是骨架，強度更多依靠內部型腔結構支撐。

　　多位業內人士告訴筆者，結構優化、新材料運用和新工藝革新三者要有機結合，并以整車高安全、高可靠及高性能為前提，尋找輕量化和安全性的“黃金分割點”，從而顯著降低重量、控制成本。同時，輕量化新材料的應用要求客車產業鏈上下游的合作更緊密，各方在生產過程中扮演的角色也會有不同程度的轉變。