福特汽车公司以福特Fusion为原型打造了一款全新的“福特Fusion轻量化概念车”，他们对这款概念车从车身结构到内外饰件，再到动力总成和底盘，进行了彻底的轻量化，应用了多种轻型材料。

在汽车行业对燃油经济性的要求日益提高、排放标准愈加严格的趋势下，福特汽车公司在2014年夏季最新推出了一款多材质、轻量级汽车——福特Fusion轻量化概念车（见图1），将“轻量化”提升到了全新的高度。

这款全新的福特 Fusion轻量化概念车的整车质量比其原型车福特Fusion标准版减轻了约25%左右——318kg的减重，对于一款全尺寸轿车来说是令人惊异的，整车质量几乎和规格小两档的嘉年华相当。

能达到这样的减重水平，得益于该车采用了大量的高强度钢、铝、镁和碳纤维等多种轻型材料，这些材料几乎构成了整辆车，包括车身、发动机、底盘和传动系统、中控台和座椅等。

大力推进轻量化

福特汽车公司表示，这款车的开发是为了探讨如何采用混合材料来设计一款轻量级的车，并且让它具备量产的可能性。

美国能源部汽车技术项目部（U.S.Department of Energy′s Vehicle Technologies Program）、麦格纳旗下的Cosma国际公司也参与到了福特汽车公司的这个轻量化概念车的项目中了，希望从长期的角度寻找更优化的轻量化方案。

麦格纳的设计和研发工作，从多种混合材料的白车身、密封件和底盘组件等方面对福特 Fusion轻量化概念车实现大幅减重作出了贡献。参与项目的工程师们表示，尽管这款概念车上所用的先进材料尚未敲定用于量产车，不过将通过共享架构、开发新生产方案来尽快达到量产阶段。

如今，福特的轻量化研究成果已经部分用于量产车型，例如2015年款福特F150皮卡便通过先进的设计技术和轻型材料的应用，减轻了约317kg，使得整车实现更强劲的动力、更快的加速效果、更短的制动距离以及更好的燃油经济性。

车身结构与树脂玻璃

如图2所示，福特Fusion轻量化概念车的主体车身结构部分采用了热冲压成形工艺制造的高强度钢，以保证足够的强度抵抗碰撞冲击，还有一部分采用了高强度的传统冷冲压成形钢，其余约64%的部分使用了不同制造工艺的铝制品，从而使整个车身减重约76kg。

热冲压成形工艺正在钢材和汽车行业受到热捧。热冲压成形高强度钢是一种适合于汽车结构件和安全件的高强度钢种，其成品的机械强度非常高（屈服强度最高可达1100MPa，抗拉强度最高可达1500MPa），与传统的冷冲压成形钢相比，可减重30%以上，甚至有业界领先的供应商称“可使车身减重最高达50%”。

此款概念车的另一大亮点在于后窗所采用的高级聚碳酸酯解决方案（见图3），该方案将LEXAN树脂（一种材质轻便、高透光及抗冲击性能的聚碳酸酯材料）与EXATEC E900等离子涂层（具有耐刮擦与防紫外线性能）相结合。与2013款福特Fusion车型的同款车窗相比，新款车后窗玻璃的厚度虽然增加1mm以上，但质量却总计减轻了约3.36kg——占总重量的35%。

LEXAN树脂不但比玻璃轻，而且耐冲击的能力和透明度都更强。另外这种树脂的导热率仅有传统汽车玻璃的1/5，从而可以大大提升车舱的隔热性能。这意味着相同气温条件下，驾乘者在车内会觉得更凉快。通过计算机分析证实，LEXAN树脂可以有效地降低HVAC（供热、通风与空调）系统的负荷，CO2排放量可降低3g/km，电动车与混合动力车的行驶路程可延长2%～3%。这种解决方案今后有望用于替代更多的传统车窗玻璃。

动力总成与底盘

如图4所示，这款概念车换装了1.0T三缸增压发动机，但发动机中的很多部件也使用了新的材料。铝材在其中做出了最卓越的贡献，发动机缸体、曲轴、油底壳以及连杆等部件分别减重17%～45%不等。

如图5所示，底盘部件同样为轻量化做出了贡献。底盘部分换装了155/70 R19的轮胎，轮毂是碳纤维材料制造的。当然，这款车的中控台和座椅骨架使用了大量使用了碳纤维材料，质量减少了大约6kg。

铝制的制动盘虽然厚度上增加了1mm，但重量却也有所减轻。此外，包括复合材料制造的减振弹簧、空心的防倾杆等都为轻量化做出了贡献。

持续探索一切可能

每1kg的减重对于整车的轻量化和汽车行业的节能减排来说都非常可观。试验证明，若汽车整车重量降低10%，燃油效率可提高6%～8%；汽车重量降低1%，油耗可降低0.7%；汽车整车质量每减少100kg左右，百公里油耗可降低0.3～0.6L。

当前，汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流，不仅福特汽车公司，全世界的各大汽车公司都在积极投入大量人力和物力，持续探索一切更加轻量化的可能。