对于全球加速向 EV（电动汽车）转型至关重要的技术创新有哪些？
随着中国本土制造商生产的电动汽车登陆日本的消息，人们对电动汽车的关注与日俱增。
据称，为了电动汽车的普及，存在电池的开发、充电站的设置等各种发展课题。减轻电动汽车的重量可以带来很多好处，因此在本文中，我们将解释为什么有必要减轻电动汽车的重量以及减轻重量的技术。
为什么需要减轻电动汽车的重量？
根据车辆的大小，大多数电动汽车通常比同级汽油或柴油内燃机汽车（ICE）重 200-300 公斤。
人们还认为，较重的车身会产生负面影响，特别是在巡航里程和对路面的损害方面。
以下是电动汽车需要更轻的一些具体原因。
延长续航里程
与内燃机汽车相比，许多电动汽车在满箱燃油下的续航里程往往较短，因此未来有必要延长续航里程。未来，如果住所附近没有充电站或每次出行距离较远的用户所关心的续航里程问题能够得到解决，可能会有更多人考虑购买。
人们正在考虑采取各种措施来延长续航里程，其中之一据说是减轻电动汽车车身的重量。
减少路面损坏
车辆越重，车辆对路面造成的损坏就越大。
电动汽车需要配备重型电池，以尽可能延长续航里程。因此，它们比同类内燃机车辆更重，对路面的损害也更大。
道路老化已成为一个重大社会问题，因此使用对路面破坏尽可能小的车辆可以为环境做出贡献。如果我们能够减轻比内燃机汽车重的电动汽车的重量，我们也许能够减少对路面的损坏以及修复它们的成本。
降低对环境的影响（刹车片磨损）
要想让重型电动车稳稳地停下来，必须使用制动力强的刹车片，但许多此类刹车片容易产生粉尘，即制动粉尘，其对环境的负面影响令人担忧。
因此，以欧洲和美国为中心，正在推行制动片材料限制等法规，并开发出许多新型制动片。
然而，这些刹车片的特点是，与使用受限材料相比，其效果较差。
既能实现高效率又能减少制动粉尘的制动片的开发也在进行中，但很难开发出价格适中、能面向大众销售的产品，预计这些产品的普及还需要时间。
如果能减轻电动汽车的车重，使用规范材料制成的刹车片就能产生足够的制动力，从而减少电动汽车对环境的影响。
减轻电动汽车重量所需的典型技术
为减轻车身重量，各领域都在进行技术开发，这对电动汽车的广泛使用至关重要。
在制造业，人们有时会对电动汽车持负面看法，因为电动汽车不再需要以前所必需的内燃机，并减少了零部件的数量。
不过，这也可能被视为一个大有可为的领域，可以为开发和进入新的必要技术提供机会。
本节将介绍实现减重所需的一些典型技术。
开发轻质、高强、低成本材料
当考虑如何减轻电动汽车的重量时，很容易想到减轻零件所用材料的重量。然而，即使为了减轻重量而改变材料，也必须保证与改变材料之前相同的强度。
一个例子是特种合金和碳纤维增强塑料等轻质高强度材料的开发和采用。
但加工困难，生产率无法保证，且成本较高，因此很多零件并未采用。
因此，如果能够开发出轻质、高生产率（可加工）和低成本的材料，同时实现等于或大于传统材料的强度，则可能会出现巨大的机会。
优化形状，在保持强度的同时减轻重量
除了使用轻质和高强度材料之外，优化形状也可以被认为是减轻电动汽车中安装部件重量的一种方法。
可以通过将零件镂空来实现轻量化，但这会降低强度，因此不易采用。因此，可以利用形状优化仿真来实现满足所需功能的零件形状。
在模拟的计算条件中输入相应零件所需的特性并进行计算。通过自动计算，可以实现基于传统知识的设计无法想象的形状。
自动计算提出的形状可能无法直接使用，因此具有各种知识的工程师对其进行验证非常重要。
此外，由于通过成形加工有可能减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。
实现新材料和复杂零件形状的加工技术
可能需要新的加工技术才能实现从未使用过的材料的加工和优化的形状。
在汽车行业，3D 打印机被用于原型和合同产品。目前，从加工时间和成本的角度来看，使用范围受到限制，在将其应用于批量生产的零件之前，有必要解决这些问题。
一些海外汽车制造商预计，在不久的将来，量产产品将采用3D打印机。如果这些问题得到解决，加工形状自由度高的3D打印机可能会应用于各种零件。
还需要设计出已经使用了很长时间的技术。例如，在切削过程中，由于使用高强度、难切削材料，可能需要开发新刀具并设计加工路径。另外，在冲压加工中使用碳纤维增强塑料也增加了加工时间。
因此，开发能够实现新材料和形状的加工技术对于实现电动汽车的轻量化至关重要。
制造业技术创新是电动汽车普及的关键
电动汽车有时在制造业中会受到负面影响，因为它们不需要通常安装在汽车上的内燃机，并且零件较少。
然而，由于需要新的零部件和材料以及特殊的加工技术来实现减重，因此减重可能是技术发展的催化剂。此外，如果电动汽车的重量减轻，续航里程将会延长，对环境的负担也会减轻。
配备内燃机的汽车可能会继续保持较高的市场份额，但如果能够通过电动汽车销量增加带来的销量优势来压低购买价格，预计电动汽车的普及将进一步加速。制造业的技术创新极大地促进了新价值的创造。EV中或许存在这样的可能性。
