为了改善车辆的安全性，成本，燃料经济性和噪声排放，有必要创造新的和创新的材料虽然过去的汽车完全由钢材制成，但制造商现在已经过渡到铝，镁和复合材料，以提供更高的性能为了适应这些新材料，还采用了新的制造技术
这些是未来几年最重要的汽车制造趋势，由汽车研究中心的技术路线图报告确定新的汽车材料，创新的零部件制造和自动化装配技术将迅速重新定义汽车供应商行业的运营模式
可是，汽车行业存在一些不确定性，这些先进的汽车技术将多快成为市场标准如果新材料有可能用于更多的汽车部件，那么它们必须是安全的，具有成本效益的和商业化的但要达到这些生产标准，首先要改进制造工艺本身
最常用的汽车材料有哪些。
CAR的技术路线图报告列出了42款当前车型使用的材料和制造技术，涵盖了2015/2016款车型的四个子领域样本中的42款车型约占美国轻型车销量的50%
毫不奇怪，研究发现，目前的车辆主要是钢结构，并使用了一些铝汽车的框架，包括地板，车门，车顶，侧板和挡泥板，通常由钢制成由于这些是对驾驶员安全最负责的部件，它们是最难使用其他材料的其他非关键部件的材料，如汽车引擎盖，天窗，保险杠或发动机支架等，在实验中经常用到，因为它们可以为整车减轻重量提供机会
今天以及在可预见的未来，最常用的汽车材料包括:
低碳钢:低碳钢易于成型，这使得它们成为汽车零部件制造商采用冷冲压和其他过时制造工艺的首选最大抗拉强度为270mpa高强度钢:高强度钢使用传统钢，碳在烘烤循环中被去除这意味着可以形成较软的钢，然后烘烤成较硬的金属典型的抗拉强度等级为250—550兆帕高强度低合金:HLSA是碳锰钢，添加了钛，钒或铌等微合金元素它们具有高达800 MPa的抗拉强度，并且仍然可以通过压制成型高级高强度钢:高级高强度钢的屈服强度通常超过550兆帕它们是由各种金属制成的复合材料，然后在整个制造过程中加热冷却，以达到零件的规格超高强度钢:这些钢具有与高强度钢相似的性能，但强度水平至少为780MPa硼/马氏体:马氏体是最硬最强的钢，但变形能力也最差与硼具有相同的性能，硼的抗拉强度约为1200 ~ 1800 MPa这些通常与软钢结合形成复合材料铝5000/6000:5000系列铝与镁形成合金600系铝含有硅和镁，形成硅化镁，使铝合金可以进行热处理镁:镁是一种很有吸引力的汽车材料，因为它重量轻合金化后，镁在所有结构金属中具有最高的强度重量比碳纤维增强塑料:CFRP是一种非常坚固的轻质塑料，它含有碳纤维来提高其强度它们的生产成本很高，但伴随着成本的降低，它们在未来汽车行业的需求将继续增长
如上所述，车辆的构成正在迅速变化，变得极其多样化。
汽车零部件制造的创新方法
冷弯型钢仍然是制造汽车零部件的行业标准，但作为上面提到的创新材料，高强度材料是未来的发展方向高强度钢很难冷成型，导致最近热成型/冲压技术兴起，可以开发出更强，更薄，更轻的零件
一些将重新定义汽车零部件的创新制造工艺包括:
热成型钢:增加钢的热量可以提高延展性，有助于形成复杂的形状而不开裂热铝成型:铝需要较少的热量，但它遵循与加热钢相似的逻辑铝在大约200—300摄氏度的温度下加热并成型，以提高柔韧性，然后冷却以提高强度薄壁铝压铸件:铝的熔点和凝固温度点高，意味着薄壁铝模具需要在温度冷却前快速充满这就产生了对高温高压制造工艺的需求树脂传递模塑:在高压下将树脂泵入模具，使其与预插入的纤维预制件接触这种轻质预制材料被转化为高强度的汽车部件3D打印:3D打印为制造商提供了开发原型和全尺寸零件的机会，这比成型或模塑复杂得多零件可以使用各种介质打印，从高强度塑料到铝和一些更强的金属
伴随着冷成型和传统压制/成型应用的普及，它将引入上文介绍的更新和更具创新性的技术热成型是目前最流行的方法因为它可以制造更强更轻的钢铁，所以它将继续超越其他汽车制造方法
汽车装配技术的现状和未来
手动和自动点焊使用电流产生的极高热量来连接接触的金属表面几十年来，这一直是汽车工业连接钢铁的标准方式，但与非金属部件的集成将是无效的
在未来，汽车装配工必须寻找新的选项，可以结合各种材料。包括:
粘合剂:含有多种粘合剂，可用于连接地毯，挡风玻璃等目前但是伴随着塑料件的增加，很快会有更多的应用定制焊接/轧制坯料和激光焊接坯料:几种等级，厚度和钢涂层相结合，将最好的材料放在最好的位置铆钉/自动冲铆:利用高速机械紧固工艺将板材点连接螺栓:使用预先钻好的孔插入螺栓和螺母，螺栓和螺母可以拧紧并锁定，以结合两种相似或不同的材料激光点焊:使用先进的激光系统创建一个焊点，将金属熔化成刚性连接钻孔螺钉:用于通过自穿孔和挤压紧固件连接金属板层这结合了摩擦钻孔和螺纹成型的特点，因为螺钉既是紧固件又是钻孔工具
已经没落的点焊将会被特殊的粘合剂迅速普及，这种粘合剂可以尽可能有效地连接塑料和金属部件伴随着新材料的引入，焊接毛坯和铆接可能成为最突出的装配技术之一
汽车材料和工艺将如何发展。
《汽车报告》中提供的汽车制造时间表或路线图是根据当前的材料和工艺趋势对未来的计算虽然预测永远不可能完全准确，但它们提供了一种考虑到技术和成本竞争壁垒的计算方法
每一种创新的制造技术和材料都可能影响预计进度的因素根据这些因素，行业的广泛采用可能会加快或推迟
成因
燃料经济性:更轻的材料将导致需要更少燃料推进的更轻的车辆燃油经济性对消费者来说是一个很有吸引力的卖点，因此汽车制造商会尽力满足这一需求减少汽车排放:法规要求可能会迫使汽车制造商提高燃油经济性，以减少温室气体排放自动驾驶:自动驾驶汽车比需要驾驶的汽车有更多的零件这种额外的重量和空间需要通过减轻其他部件来抵消动力系统:电动引擎和电池比现代内燃机更重向电传动系统的过渡需要其他更轻的材料来弥补新增内容:驾驶者希望每款车型都能提升车辆的功能所以部件需要伴随着时间变轻，否则会影响燃油经济性
威胁因素
混合材料连接:材料之间熔点的差异意味着必须革新传统的焊接工艺腐蚀:长期暴露在湿气中会分解新材料，导致车辆系统故障热膨胀:当零件进入烘箱时，由某些材料制成的零件可能会膨胀或以不同于其他材料的方式被涂覆周期时间:由创新材料制成的零件需要以与传统技术相似的速度制造，以确保相似的产量成本:碳纤维等新材料的成本可能比传统材料高很多供应链:世界各地的制造商必须能够购买材料和维护加工设备很难在全球复制更复杂的材料，这导致供应链中断报废:汽车报废后，汽车材料要可回收一些先进材料不符合回收要求维护:对于更复杂的材料，维护成本会更高，这将增加拥有成本，包括持续的维护成本人才缺口:工程师和工厂工人需要接受新型复杂材料和工艺的培训
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