在汽车保有量不断增加的背景下， 如何减少污染、降低能耗，为消费者提供低成本、低排放、高速、安全、舒适的驾车环境，是汽车制造业亟待研究的课题。汽车轻量化成为汽车产业发展的主要方向。
　　汽车轻量化(Lightweight of Automobile)是指汽车在造价不被提高的前提下，既保持原有的行驶安全性、耐撞性、抗震性以及舒适性等性能，又有目标地减轻汽车自身的重量，降低汽车的整备质量，提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染。汽车轻量化的主要指导思想就是在确保稳定提升性能的基础上，节能化设计各总成零部件，持续优化车型谱。汽车轻量化是设计、材料和先进的加工成形技术的优势集成，是汽车性能提高、重量降低、结构优化、价格合理四方面密切结合的一个系统工程，对于推动汽车制造业进一步发展具有重要意义。
　　汽车轻量化虽然是设计、材料、工艺等多方面因素的优势集成，但主要是材料的轻量化。归纳起来，用于汽车轻量化的材料主要有两类:一是低密度的轻质材料，主要指铝、镁、钛合金材料， 以及塑料和复合材料；二是高强度材料，如高强度钢。从环保的角度看，在轻质材料中，聚合物类的塑料制品回收处理过程中存在环境污染问题，因此，在使用上受到一定的限制。而铝、镁、钛合金材料是目前所有现用金属材料中密度较低的轻金属材料(铝合金约2.7g/cm3，镁合金约1.74g/cm3，钛合金约4.51g/cm3，钢的密度约7.8g/cm3)，这些金属材料形成的多种合金材料，可以提高汽车主动安全性和被动安全性，满足苛刻的安全法规要求，使汽车的安全设计得到进一步的完善。同时，选用轻金属材料也是减轻自重、节能环保，提高汽车动力性、舒适性的重要保证。铝、镁、钛等轻金属代替钢材是汽车轻量化的首选材料，也是未来汽车发展的重要方向。
　　铝合金在汽车工业中的应用
　　车身
　　汽车车身约占汽车质量的30％，对汽车本身来说，约70％的油耗是用在车身质量上的，所以汽车车身铝化对提高整车燃料经济性至关重要。奥迪汽车公司最早于1980年在Audi 80和Audi 100上采用了铝合金车门，然后不断扩大应用，更在1994年和1999年分别推出了A8和A2全铝轿车，这两款汽车的车身质量比传统钢制车身的质量减轻约40％，A2的总车质量只有895kg，每年制造5万辆，成为世界上第一款真正意义上的大批量生产的全铝轿车；A8更是被评为1994年全世界重要科技成果100项之一。由欧洲9个国家和地区的38家机构携手推出了“超轻汽车项目”，包括大众、保时捷、菲亚特、欧宝、雷诺、沃尔沃和戴姆勒等在内的7家主流汽车制造商，通过研制先进轻量化材料、运用多种材料连接制造技术及其表面处理等办法和手段，以大众第五代高尔夫为参考车型，最终制造出由多种材料混合的车身，质量仅为180kg，与第五代高尔夫车身相比质量减轻了101kg，减重率高达35％，而诸如扭转刚度等重要指标与参考车型相当，车身的安全性不但没有降低，正面抗碰撞性能与参考车型相比甚至有较大提高。
　　底盘
　　对实现汽车轻量化而言，底盘系统更具有潜力，更容易实现。在悬挂系统中，目前取代钢铁的首选材料是铝合金材料，例如：通用汽车公司在凯迪拉克与克尔维特车的悬挂系统中使用了铝合金零部件；福特公司使用了铝合金制动盘，与原铸铁盘相比，质量减轻了2/3，虽然成本较高，但寿命提高了两倍；克莱斯勒公司的Neod Lite车底盘通过使用铝合金零部件，使得转向机万向节质量降低了3kg，下控制臂降低了2.6kg，转向机壳降低了1.36kg，转向轴降低了1.9kg，后制动毂降低了3.6kg。
　　发动机
　　很多公司都在发动机的活塞、缸体及缸盖、散热器、油底壳、曲轴箱、连杆等部件上使用了铝合金材料。针对发动机部分，我们重点介绍一下活塞，缸体及缸盖。
　　活塞：轿车发动机活塞基本都用铸铝合金，这主要是因为活塞作为主要的往复运动件需要靠减重来减小惯性，减轻曲轴配重，提高效率，并且要求有良好的导热性，较小的热膨胀系数，同时在350℃左右有较好的力学性能，而铸铝合金恰能满足这些要求，同时由于活塞、连杆采用了铸铝合金件，减轻了质量，从而减少发动机振动，降低噪声，减少油耗。
　　缸体及缸盖：轿车发动机的缸体多采用压铸法生产，镶铸的缸套可用共晶或亚共晶Al-Si系合金，以提高耐磨性及耐热性。美国福特公司NGT货车发动机气缸盖、ZetM缸机、ModularV6/V8机、克莱斯勒公司新V6发动机缸体和缸盖都使用铝合金材料。克莱斯勒公司Jeep（吉普）5缸、3.8LV6和道奇货车发动机均改用铝合金缸盖。铝合金缸盖，一般采用金属型重力铸造和低压铸造法生产，选用的合金有美国的A319、A356、A360铝合金，中国的ZL104、ZL106、ZL107铝合金。
　　车轮
　　轮毂质量约占汽车车轮质量的70％，在汽车工业中，铸造铝合金轮毂是普及最快、铝化率较高的实例，铝合金轮毂的节能环保效果显著：轮毂质量每减轻1kg，1L汽油可多行驶800m，而少用1L汽油，则可减少2.5kg的碳排放，此外铝合金轮毂还具有散热快、减震性能好、抗腐蚀性强，容易制造、经久耐用等优点，能显著提高汽车的舒适性和安全性，发展空间巨大，预计2017年，我国铝合金轮毂的需求量约达到4.7亿只，这对于我国铝合金轮毂行业而言，具有巨大的发展空间。
　　新型钢板在汽车工业中的应用
　　目前，诸多的汽车工业发达国家致力于减轻汽车用钢铁材料的重量，以期达到汽车轻量化目的。由于性能的不断改进以及新的制造技术和加工工艺的开发，至少在今后一段时间内钢材仍然是大批量生产汽车车身的主要材料。作为车身的主要部分，近年来钢材的品质和性能大大提高，预计到2017年新型钢材的使用将超过70%。当前车身用新型钢板主要有:冷轧钢板、高强度钢板、表面处理钢板、高强度拼焊钢板、夹层钢板、不锈钢板等。
　　冷轧钢板：表面质量好，多用于车身冲压件。冷轧钢板的厚度在0.15mm~3.2mm之间，汽车车身多采用0.6mm~0.8mm的薄钢板。这种薄板的尺寸精度非常高，表面光滑具有良好的力学性能、加工性能、成形性能和焊接性能。主要用于车身侧围板、顶盖、发动机罩、翼子板、行李箱盖、车门板和仪表板等覆盖件。
　　高强度钢板：拉伸强度在350 MPa以上。具有较高的屈服点，降低板厚不会对冲压件的质量造成太大影响，因而可以减少外表面的厚度，达到减少质量的目的。主要包括含磷高强度钢板、微合金高强度钢板、双相钢板及烘烤硬化钢板等。一般用于需高强度、高的抗碰撞吸收能且成形要求也较严格的汽车零件。应用于车轮、保险杠、悬挂系统及其加强件、车门防撞杆、保险杠和B立柱等零件。
　　表面处理钢板：可以防止腐蚀提高车身材料的抗高温抗氧化能力。表面处理钢板常见的有镀锌钢板、镀铝钢板、镀铅锡合金钢板和复层钢板。目前车身底盘零件采用的表面处理钢板主要是镀锌钢板。采用镀锌钢板的车身有底板、门槛、发动机罩内板等。
　　高强度拼焊钢板：在冲压前按车型设计将不同厚度和不同性能的钢板裁剪后拼焊起来的一种钢板。拼焊钢板部件能够进行优质组装，能减轻车身质量，提高机械强度，实现抗扭刚性、抗冲撞性与提高材料收缩率和降低生产成本的最佳组合。主要应用于车身侧围等冲压成形件。