导读6月28日晚20点，盖世汽车邀请到佛吉亚中国区汽车座椅研发中心总监贾德财先生，以“汽车座椅轻量化”为主题，针对汽车座椅骨架轻量化、 汽车座椅整椅轻量化等话题开堂授课，来自菲亚特，上汽大众，日产，吉利，北汽，比亚迪等整车厂，以及李尔，舍弗勒，科思创，延锋江森，塞拉尼斯，康斯伯格，上海华培等零部件企业共450余人士在群内展开热烈讨论。
以下是课堂焦点内容速记汇总，与业内共飨！以下为嘉宾内容实录：非常高兴能跟各位以这种微课堂的形式来探讨关于汽车座椅轻量化的技术。
今天我主要从以下几个方面进行介绍：汽车座椅轻量化综述；座椅骨架的轻量化，包括新材料，新工艺，以及新的机构；座椅整椅的轻量化，其中包括电子元器件模块化和集成化在座椅轻量化中的作用。
一，汽车座椅轻量化综述首先，对于零部件企业来说，我们为什么要做轻量化？1，政策法规的要求。
全球的法规对于乘用车的燃料标准以及对二氧化碳的排放提出越来越严格的要求，其中欧盟国家的要求是最高的，从去年的标准来说，他们的法规要求是每100公里，二氧化碳的排放量要小于130克。
可是到2020年，就要求每100公里减少到95克。
甚至到2025年要求更少，是75克每100公里。
相对于我国的国标，我国一般都是在讲100公里所耗油耗是多少，对欧盟来说，相当于去年是100公里油耗5.2升，2020年3.8升，2025年 3升。
那中国的情况是怎么样呢？其实我国乘用车的平均燃料消耗水平在2020年要下降到每百公里5升左右，就是对应的二氧化碳的排放量大约是每公里120克。
但是去年我们的标准还是每百公里油耗6.9升，就相当于我们要在五年里下降28%。
2，解决的能源短缺问题。
我们国家的经济持续快速发展，造成对石油资源的需求不断的成长，能源的供需矛盾的日益突出。
这样对进口原油的依赖就不断的提高。
随着我国汽车工业的不断发展，产量的不断增长，由此带来的能源紧张更加突出了。
3，环保的要求。
我们知道在2012年以后，每个人都切实的体验到雾霾的天气越来越多，无论是中国的大中城市还是小城市。
我们虽然不能说汽车的尾气排放是造成雾霾的主要的原因，但是大家都知道，雾霾的产生，有很大原因是汽车尾气的排放。
大家都知道，二氧化碳的排放肯定是跟汽车的能量的需求是有关的，能量的需求当然跟汽车在行驶过程的阻力，汽车内在配件的电量的消耗以及汽车本身能量的管理有关，但我们认为能量的需求主要取决于动力系统的效率和汽车总重。
作为汽车座椅零部件的供应商，我们很难在汽车动力系统的效率方面做很多的贡献，但是我们可以在减轻汽车重量方面做出贡献，也就是我们所说的轻量化。
汽车座椅轻量化的话题由来已久。
下图中可以看到佛吉亚为一个客户研发的几种骨架平台，在2008年09年的时候，这个骨架的平台是13.6公斤。
但是到2014年，大概是11公斤左右，现在客户也对佛吉亚提出了越来越严苛的要求，希望佛吉亚能够在未来的几年，把重量降得更轻。
现在这个平台已经达到了大约9公斤左右，可是要在2018年19年，我们可能通过更多的手段，把重量降到大约7.7公斤左右。
轻量化对于一个汽车零部件公司的重要性不言而喻，佛吉亚已经把轻量化作为一个大的产品研发策略。
为了减少二氧化碳排放，佛吉亚主要从四方面实现产品轻量化：第一是利用更轻的材料，比如传统的复合材料，以及现在大家提的比较多的一种生物材料；第二是研发出更成本更低的碳纤维；第三是要在系统集成，系统设计以及整个系统优化上做文章；最后一个是为了对应产品的轻量化，需要研发出来相应的加工工艺。
佛吉亚正在研发更轻的材料，包括通常所说的复合材料和生物材料，以及成本更低的碳纤维，这些产品研发出来以后不仅仅只是利用到佛吉亚自身的产品，比如说我们现在谈到的座椅，内饰等，还可以用到比如车身等各个起到结构支撑和强度作用的零部件。
所以佛吉亚一个大的目标是，通过佛吉亚新的产品研发以及轻量化的解决方案，使每辆车能够减重大约100公斤左右，也就是说对应的每公里二氧化碳排放是10克。
座椅骨架轻量化——新材料高强度钢对于新材料来说，第一个讲的是高强度钢，高强度钢主要一开始还是用在汽车的车身里面，最开始是大约在420Mpa，现在慢慢的应用到是1180Mpa。
其实随着高强度钢不断的应用，钢的厚度不断减薄，比如现在在座椅里面用的甚至到0.7毫米，这样减薄之后座椅骨架中的材料就越来越少，利用高强度钢，不仅重量越轻，其实成本也是越低了。
但是高强度钢也遇到一些问题，比如说，因为高轻度钢弹塑性比较差，延伸率比较低，高强度钢在加工过程中遇到的回弹，所以在冲压过程中需要更多的工艺，对模具的要求比较高，那么模具的寿命也相对比较低。
同时高强度钢在焊接过程中也需要特殊的焊接设备。
随着高强度钢的应用，我们的座椅越来越薄，当人坐在座椅上的时候，座椅的刚度就相对来说比较差，那么终端用户的主观感受并不是很好的，因此个人对高强度钢的应用比较堪忧。
质量更轻，强度更高的材料另外在新材料里面，我们提到是质量更轻，强度更高的一些金属和非金属的材料在座椅骨架中的应用研发，包括镁铝合金，高强度塑料，复合材料。
这些材料还没有大批量的应用。
因此还处于不断应用不断探索的一个过程中。
首先谈到镁铝合金，镁铝合金应用有两种形式：一种是板材形式通过冲压形成所需要的形状，再通过焊接，铆接等一些工艺组装起来。
这种镁铝合金成型的整个骨架结构跟现在用的钢的骨架结构外形比较相似。
另外一种镁铝合金的应用形式是高温高压的压铸成型，因为是铸造的形式，整个骨架的结构比较像铸件，或是塑料件。
这种高温高压的压铸成型的镁铝合金应用形式的好处是整个靠背或座盘只用一次性压铸成型，不需要再经过焊接等其他的连接方式。
除了镁铝合金，应用更多的还包括高强度塑料以及复合材料。
按照基体材料来说，有PP,PA以及环氧树脂。
PP，PA，属于热塑性塑料，环氧树脂是一种热固性复合材料。
对于常用的纤维来说，我这里主要列了玻璃纤维（GF）和碳纤维（CF）。
玻璃纤维的应用是非常多的，比如说很多汽车的整个车体都是用玻璃纤维加PP做成的，但是玻璃纤维做增强材料复合材料的问题是，在高温情况下，比如在75度到80度的时候，它的整个力学性能或者说是物理性能，会下降的比较厉害，一般会下降到百分之六七十左右。
而碳纤维随着温度的升高，它的力学性能会保持的比较好，但是碳纤维复合材料应用的一个主要问题就是价格，刚才也谈到了佛吉亚希望能研发出low cost的碳纤维，但目前碳纤维应用的瓶颈还是价格，以及生产过程中量产的加工工艺。
之所以镁铝合金复合材料能够起到减重的作用，主要是因为它的比刚度和比强度比较大。
我们知道如果一个材料的比强度越大，那么同样的材料，同样的重量，它能够提供越强的效果。
椅骨架轻量化——新工艺接下来谈到轻量化的新工艺，我今天主要提到的是钢的链接工艺。
首先谈到的一种工艺是激光焊接，激光焊接是应用在汽车整车的车身的一种焊接。
它的主要好处就是解决了薄板焊接的些问题，特别是对高强钢焊接。
激光焊接过程中的热影响区比较小，所以能够保证钢原来的强度。
这种焊接的焊接效率比较高，精度也比较高，适用大批量的生产。
另外一种Tube End forming在佛吉亚座椅中比较大量应用，它主要就是用来连接管件和板件的。
许多其他公司在做管板连接的时候，都是用焊接的，但是佛吉亚尽量不用焊接，这种Tube End forming主要是为了替代焊接，因为它是挤压成型的，更环保。
还有一种就是比较普遍运用的激光拼焊板，激光拼焊板在车身特别是车的门板以及壁柱运用的比较多。
激光拼焊板主要是将不同厚度，不同材料，不同表面状态的钢板拼接在一起，然后进行整体的一个冲压，因为进行整体的冲压，所以才能够保证产品的尺寸和外形，它最大的好处是利于减重。
另外佛吉亚座椅骨架轻量化还包括热冲压成型工艺，由于时间关系就不展开来讲了。
另外一种新的工艺叫做不等厚板，也叫差厚板。
根据要求进行定制，使这种板在钢厂出来就可以是不等厚的，也可以使冲压供应商在冲压之前把钢板进行重新加工成不等厚的，之后再进行冲压。
它的减重效果跟激光拼焊板的是一样的，在该厚的地方厚，该薄的地方薄。
座椅骨架轻量化——新机构另外一个在汽车座椅骨架减重中非常重要的是，新机构件减重。
我们都知道机构件在整个座椅中的地位非常重要，它跟安全，疲劳以及客户的主观感受是非常相关的。
以佛吉亚应用的新机构件为例，一个是非连续调角器，现在用的非连续调角器已经是直径77的，以前直径还是83的，由此重量由375克降到305克。
这样减重了70克，也就是19%，在未来的两到三年中，佛吉亚会推出直径大约70的非连续调角器，这样的话就在77的基础上又减重了65克，又减重了21%。
另外一是连续调角器，以前的也是直径83的，现在一般都是直径70的，所以它的减重由原来的重量415克变成240克左右，一个连续性调角器减重大约175克。
所以，如果说一个座椅需要2个调角器，前排2个座椅需要4个调角器的话，我们的连续性调角器和非连续调角器可以节省至少0.5公斤左右的重量。
另外是调高泵，以前的重量是567克，但现在我们新的一代的手动的调高泵只有300克，一个也能节省267克的重量。
最后谈到的是滑轨，拿几乎同样截面形状的，高度大约是30的滑轨来做对比，看它重情况。
我们上一代的4CB滑轨，假设的长度大约是在500毫米，那么整个的4CB滑轨的重量大约是846克，我们现在用的是4CB2,重量是705克，以及我们马上投产的MT30滑轨，重量是644克，可以看到，从4CB到4CB2滑轨重量减轻141克，到MT30又减轻61克，接近一根滑轨减少200克，这样一辆车里有4根滑轨的话，应该大约减少800克左右，接近一公斤了。
三，整椅轻量化接下来介绍一下座椅整椅轻量化，主要从电子元器件模块化和集成化开始讲起。
从PPT上右侧图片我们可以看到，首先它是把人机界面和座椅驱动控制器集成在一起。
主要使用触摸屏技术代替传统座椅调节开关，另外使用了MOS管替代继电器驱动，减少了体积和重量，取消了人机界面与座椅驱动控制器的线束，从而减轻重量。
另外介绍一下腰托和按摩气动系统模块化。
通过阀组执行器和电子控制系统集成为一个模块，取消了阀组和驱动之间的线束连接，不仅提高了连接可靠性，也减轻了重量。
第三个方面是ECU电子构架的优化，我们根据车型配置对ECU 电子构架进行优化，降低了ECU电子系统的复杂度。
可以使用单模块的集成ECU来控制主驾和副驾的记忆，加热，通风的功能，这样可以把原来由3个ECU控制的系统，变为现在有1个ECU来控制，从而减少总体模块布置空间。
谈到整椅轻量化，当然首先想到的还是用泡沫本身的轻量化。
一般情况下一个整椅坐垫泡沫以及靠背泡沫加在一起，大约有3~4公斤左右，一辆车，正副驾以及后排泡沫加在一起可能也要有12~15公斤。
泡沫的轻量化也是非常重要的，现在大家主要是利用新的技术以及配方对泡沫进行改良，使改良以后的泡沫在低密度的结构情况下也能获得很好的支撑。
泡沫跟终端使用者的舒适性及主观评价都是息息相关的。
现在大多数比较好的整椅都是采用环保的MDI泡沫。
这种泡沫的密度慢慢的也由原来的65降低到现在的55，甚至在头枕利用到的这种泡沫密度达到45。
也有的座椅使用的是MDI和TDI的混合。
目前也有利用新型的TDI，这种TDI的VOC非常低，同时舒适性也得到非常大的提高。
整椅的零部件也在不断的利用新材料，新结构，比如佛吉亚研发的CCT技术，利用在汽车主驾和副驾的背板，取代现在的塑料背板。
CCT背板本身是由面料和聚氨酯组成，密度相比传统塑料背板大幅减轻。
工艺上通过拉链和面套连接，相比传统塑料背板，无需大量卡扣特征和骨架固定背板和塑料件。
另外一利于减重的是用气动腰托取代机械腰托，电动机械式腰托一般重量在1200克座椅，而气动式腰托重量在600克左右。
所以说如果用气动腰托取代机械腰托的话，每一个可以减重600克左右。
在座椅减重里面，另外一个不得不提的是调节电机减重。
现在佛吉亚在用的尺寸，直径相对比较减小的紧凑型电机，同样甚至更大的扭距，同样的功率，重量只有320克，相比之前，一个电机节省了230克的重量。
四，总结由于时间关系，接下来对刚刚讲的内容做一个总结。
第一个是主要谈到如何利用新材料，新工艺，新机构减重。
另外还谈到，电子集成化也有在整个座椅的设计过程中减重。
其实减重有很多方案，有各种各样的形式，我们可以把新材料，新工艺互相交叉使用。
比较好的一个方向把高强钢板做成高强钢管，用在后排骨架上，也可以很好的减重。
另外可以用高强塑料代替金属件。
同时可以用压缩成型的纸板代替后排金属靠背的背板，尽管利用压缩成型的纸板以后，金属骨架势必变厚，直径会变大，但总体重量是减少的，成本也相对施降低的。
问答环节：Q 1，当遇到铝合金和钢材的连接时，比如螺栓结合，有什么好方法防止结合部位电化学腐蚀？A：其实我们在研发镁铝和金的时候也遇到过这种问题，对此我们做了很对研究。
之所以会出现腐蚀，是由于金属板和镁铝和金在接触的时候，在盐雾状态下产生了电池的效应。
从根本上来说，是要解决电池效应。
我们最先采用的方案是把钢板或镁铝合金骨架电镀一下，电镀了以后，把电镀件进行盐雾试验后，我们发现效果会好非常多，螺栓结合处的腐蚀情况大大减少。
当然还有其他的方案，我这里不方便透露。
其实通过电镀，或其把他非导电材料放在中间，就能够解决大部分问题。
Q2，座椅电机的发展趋势是什么？A：我认为是电机越来越小，材料越来越稀有，比如磁瓦从普通铁氧体替换为加入稀土材料的高性能铁氧体。
另外是使用过程中音品要好，噪音越来越小。
Q3，采用新材料轻量化座椅后，装配拧紧工艺有没有什么变化？比如使用铝合金或碳纤维后，紧固件怎样选用跟装配？A：关于碳纤维，我们一般不会把碳纤维跟其他结构直接进行连接，佛吉亚的做法一般会在碳纤维里面会嵌入一些金属，在金属里面打孔，进行螺栓连接，不需要在碳纤维上打孔，也不需要用螺栓直接跟碳纤维进行固定。
Q4，金属发泡技术是否对座椅轻量化有帮助？A：我所了解的金属发泡里面充满了很多空气，它的密度非常小。
因为它的密度小，这种金属发泡如果想达到同样的强度，就需要很多的材料，这样的话它的体积就非常庞大，所以个人认为金属发泡在座椅骨架的应用是有一定困难的。
Q5，座椅滑轨和调角器结构件材质轻量化以后，耐久性测试寿命如何？噪音情况是怎样的？A：对于佛吉亚所做的包括滑轨等，关键核心零部件轻量化，都是要保证客户最基本的要求，比如说疲劳寿命以及强度。
可以坦率的说，我们的滑轨和调角器轻量化后，寿命没有降低，同时有些性能会比以前更提高。
Q6，在座椅不断轻量化过程中，相关法规实验情况如何？A：其实无论怎样做轻量化，我们对于安全，法规，对于疲劳特性的宗旨是不能改变的，所以说佛吉亚做的一些镁铝合金骨架，包括冲压成型的，高温压住成型的，以及碳纤维做的骨架，都已经做了相关的测试实验，都是满足要求的。
Q7，镁铝合金和其他金属配合在一起，要不要特别隔离？A：我觉得是非常需要的，特别是一些非常潮湿的地区，比如上海，如果没有进行隔离，长时间肯定会腐蚀的，大家都知道，镁是非常活跃的金属。
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