如今，我们所购买的几乎所有商品，无论是批发还是零售，都是用商用卡车从世界各地运来的。

根据欧盟统计局的货运统计，自2016年1月以来，欧洲每年有近75%的货物通过公路运输。这充分证明公路货运比铁路、航空货运更划算、更方便。显然，道路货物运输已经非常普及多年，商用车制造商也在不断探索和实践各种减轻车辆重量的方法。推动这一举措的主要因素有两个：第一，节省燃料成本；第二，满足欧盟正在制定的日益严格的排放限制。

车辆重量、油耗与发动机排放密切相关，车辆越重，在相同的运输距离内消耗的燃油越多，成本越高；同时，消耗的燃油越多，排放也越高。

因此，车队运营商和卡车制造商不断寻找更好的车辆，以降低燃油成本和排放。

材料选择

随着市场竞争的日益激烈，飞机制造商必须不断改进飞机和航空航天部件的设计。特别是近几年来，航空燃油成本不断上升，行业受到了很大的冲击，使得航空燃油需求上升到了一个新的高度。航空公司正在向飞机制造商施压，要求他们采取更有效的方法来降低燃油成本。这意味着在过去，飞机是完全由传统的金属，如钢和铝。现在，工程师们已经引进了各种轻质材料和复合材料来替代一些飞机部件。这个新的解决方案可以在健壮性和耐用性方面提供相同甚至更好的性能。

商用车辆必须足够坚固，能够承载货物，满足日常恶劣的运输条件，并确保适当的安全水平。人们常认为重型车辆应该由重型材料制成。然而，轻质替代材料越来越多，其应用也越来越广泛。其中一些已用于航空航天、赛车等行业。随着原材料和工艺/制造成本的降低以及实用性的提高，这些解决方案可以大大提高承载构件重量比的有效性。

卡车制造商已经开始使用铝和其他轻金属来替代重金属材料，但塑料和碳纤维增强聚合物等非金属材料是最新的发展重点。

碳纤维的强度是钢的五倍，硬度是钢的两倍，但重量只有钢的三分之二。极细的碳纤维像纱线一样缠绕在一起，形成永久性的纤维层，可以覆盖在模具上，形成树脂或聚合物涂层。

然而，碳纤维组件的生产成本仍然令人望而却步，汽车制造商通常采用更实际的折衷策略。近年来，塑料成型技术的温度性能、强度和硬度得到了显著的提高，这为卡车制造商提供了更多的减重可能性。此外，塑料设计的灵活性-可实现的形状和形式-是远远大于金属零件。塑料和技术组件也可以通过使用封装材料进行组合。当需要使用紧固件（如螺纹嵌件）将其他零件连接到塑料成型件时，以及当无法使用<；Snap>；固定方法时，此功能尤其有用。

车辆系统解决方案的优化

如今，我们可以看到越来越多的塑料和其他非金属零件被集成到货车的设计中，对不同材料的车辆进行全面的重新设计，代表着一种思维的转变和一个长远的目标。在短期内，我们应该在系统设计的帮助下，集中精力尽可能地减轻体重。卡车设计师需要系统供应商以更具前瞻性的方式重新设计新的系统和子系统，以减轻重量为主要设计元素。

随着节能减排重要性的提高，越来越多的系统可能需要重新设计，以生产出更简单、更高效的车辆。通过开发创新组件，它有助于消除其他不必要的功能或组件。

作为全球货车市场定制运动控制解决方案的专业供应商，Parker Hannifin在为汽车制造商提供创新系统方面发挥了重要作用，该系统可以减轻重量，集成不同功能的各个子系统，在不影响性能和确保可靠性的前提下简化装配。

展望未来的技术和工艺

除了轻质材料和优化的解决方案外，其他新兴元素也将有助于塑造汽车设计的未来。

3D打印

3D打印是一种制造趋势，必将影响未来汽车零部件的设计与开发。随着相关成本的不断降低，这项技术将得到越来越多的应用。工艺本身就是通过设计和建造沉积材料层来获得成品。

大量F1赛车采用3D打印技术，制造出了轻量化的滚圈、无碳刹车进气口地板零件等。在轿厢顶部采用滚动圆，以尽量减少对轿厢低重心的影响。它们对赛车的结构完整性和安全性非常重要，因此它们需要既坚固耐用又轻便。

电动汽车和混合动力汽车

节油问题的最终解决方案可能是从方程式中完全去除燃料，设计和制造所有电动汽车。我们看到越来越多的新型设计的中型货车，以及城市小型车电气化的成熟发展。现在，重型电动载货汽车的设计越来越多。

由电机、伺服驱动器和电池组成的系统比内燃机更轻便，大大减轻了车辆的重量。但是，它没有考虑到由于全电动系统完全不需要在车内储存液体燃料而导致的重量减轻。

挑战在于电池技术的发展，这种技术可以使车辆在充电后行驶更长的距离，或者通过再生制动和其他过程获得自动充电系统。新的研究推动了一系列新电池技术的发展，包括具有重量轻、重力能量密度高特点的可再充式硫化锂。利用这一技术，参与研发的企业都在积极开拓电动汽车的目标市场，大大拓展了电动汽车的应用范围。

在等待全电动卡车商业化上市的同时，卡车制造商还可以利用一些现有的电子技术开发成果，包括使用混合动力解决方案。

至少在不久的将来，全电动插电式车辆可能更适合当地运输队或特定应用，如垃圾收集车。对于长途运输公司，未来几年将选择越来越多的混合动力汽车。

当然，还有其他减少内燃机使用的解决方案，比如电动泵转向解决方案，它可以减少对发动机动力辅助设备的需求，支持减少发动机排量，进而减轻重量。

总结

也许减少全球碳排放的最大机会掌握在当今卡车制造商和零部件及子系统供应商手中。作为最大的温室气体排放国之一，公路运输业有责任支持越来越严格的立法。在设计每一款新车时，无论是外部车身还是系统和部件，都应该首先考虑减重。

对于制造商来说，成功的关键之一是与支持新技术开发和实施的创新供应商合作。凭着远见卓识和探索、开发和应用更简单、更新技术的动力，在不久的将来，所有采用清洁技术的轻型车辆将行驶在我们的高速公路上，将各种货物运送到使用或销售的地方。