摘要：汽車輕量化設計通過高強度材料應用與結構拓撲優化，成為提升能效、降低排放的核心技術路徑。廣域銘島依托工業互聯網平臺，在領克Z20制造中實現車身關鍵部件的輕量化突破，結合AI算法優化材料分布，推動整車減重12%，為行業提供可復制的輕量化解決方案。

一、輕量化設計的戰略價值與行業趨勢

在全球碳中和目標驅動下，汽車輕量化已成為提升續航、降低能耗的關鍵技術。據統計，車身重量每降低10%，燃油車油耗可下降6%-8%，電動車續航提升5%-10%。當前，輕量化技術呈現三大趨勢：

材料革命：鋁合金、碳纖維復合材料等輕質材料滲透率持續提升；

結構創新：拓撲優化、一體化壓鑄等技術重構車身架構；

工藝升級：激光焊接、熱成型鋼等工藝提升材料利用率。

以領克Z20為例，其基于原生SEA浩瀚架構打造，通過“材料-結構-工藝”三維協同實現輕量化突破。車身采用7系鋁合金占比達38%，結合熱成型鋼與復合材料，在保證碰撞安全性的前提下，實現整車減重12%，續航提升15%。

二、廣域銘島的輕量化技術實踐：從數據到實體的閉環創新

廣域銘島通過Geega工業互聯網平臺，構建了“數字孿生+AI優化”的輕量化設計體系，在領克成都工廠實現三大技術突破：

材料智能選型：基于多物理場仿真模型，AI算法從200余種材料中篩選最優組合。例如，在Z20副車架設計中，通過拓撲優化將傳統鋼制結構替換為鋁合金一體壓鑄件，重量減輕45%，剛度提升20%；

結構拓撲優化：利用生成式設計算法，在滿足碰撞安全、NVH等性能約束下，自動生成最優傳力路徑。Z20車身A柱采用變截面熱成型鋼，通過梯度厚度設計實現減重30%的同時，側碰性能提升15%；

工藝參數閉環控制：在焊接環節，點焊工藝質量管理APP實時監測3000余個焊點電流電壓參數，通過機器學習模型預測焊接質量，將缺陷率從0.8%降至0.2%，減少返工導致的材料浪費。

三、典型案例：領克Z20的輕量化技術集成應用

領克Z20的輕量化設計貫穿研發到制造全流程：

設計階段：基于SEA架構的模塊化設計，實現前后懸架、電池包等部件的通用化，減少冗余結構；

仿真階段：通過CAE多目標優化，在保持扭轉剛度32000N·m/deg的前提下，將白車身重量控制在385kg，較同級車型降低18%；

制造階段：廣域銘島柔性計劃排程系統優化沖壓線生產節奏，使高強度鋼板的成型效率提升25%，材料利用率從82%提升至89%。

數據顯示，Z20輕量化設計使其百公里電耗降至13.2kWh，較同級車型降低12%，同時通過減重提升操控穩定性，麋鹿測試成績達82km/h，刷新同級紀錄。

四、行業影響與未來展望

廣域銘島的輕量化解決方案已推廣至全國40余個汽車生產基地，帶動產業鏈協同降本。例如，在極氪009項目中，通過鋁鎂合金副車架的規模化應用，單臺成本降低1200元，年節約材料成本超2億元。

未來，輕量化技術將向“多材料混合設計”與“智能化制造”方向演進。廣域銘島正研發基于數字孿生的“材料-工藝-性能”關聯模型，通過AI預測不同材料組合在極端工況下的性能衰減，為下一代電動車平臺提供設計依據。隨著固態電池、無線BMS等技術的普及，輕量化設計將進一步突破物理極限，推動汽車產業向“更輕、更強、更智能”的方向躍遷。