《低碳汽車與材料》一書旨在從材料的視角對低碳汽車的設計開發過程進行闡述， 助力材料生態化、設計輕量化、制造綠色化、應用健康化、回收環保化的車輛研發關鍵技術的提升。全書共分９ 章。第１ 章介紹了汽車發展過程中的關鍵節點， 從不同維度闡述了發展低碳汽車的時代意義； 第２ 章講述了國內外綠色低碳工業轉型的現狀， 著重突出對低碳汽車產品的設計要求； 第３ 章～ 第８ 章以生態材料為主線講述了低碳汽車從材料選擇、材料改性、設計、制造、應用、報廢、回收的全流程開發關鍵技術； 第９ 章對低碳生態汽車的幾大熱點方向及先進技術進行了介紹， 綜述了這些技術的優缺點及發展趨勢。
本書適合涉及汽車材料、汽車輕量化、低碳汽車、汽車材料回收利用、綠色制造的工程設計研發人員和管理人員閱讀。
1.吉林大學汽車輕量化團隊作品。本書的內容定位和基本架構由國家特聘專家、吉林大學馬芳武教授提出，馬芳武教授因病去世后，由王登峰教授團隊編寫，主編為吉林大學鼎新學者梁鴻宇，王登峰教授擔任主審。
2.汽車低碳材料和輕量化入門大全。本書以材料的視角對低碳汽車的設計開發過程進行闡述， 助力材料生態化、設計輕量化、制造綠色化、應用健康化、回收環保化的車輛研發關鍵技術的提升。
3.薈萃世界先進材料和技術，總結團隊科研開發及應用成果，為汽車材料、汽車輕量化、低碳汽車、汽車材料回收利用、綠色制造工程設計研發和管理人員提供參考借鑒。
汽車自誕生以來， 承載著人們對美好生活的向往與憧憬， 給人們生活出行帶來便利、風馳電掣的自由以及個性化風格的表達， 同時也體現了不同時代的社會屬性。如今， 汽車低碳化已成為全行業的發展共識， 與電動化、智能化、網聯化、共享化并駕齊驅， 各類先進技術層出不窮。
本書的撰寫計劃是２０１９ 年由國家特聘專家、吉林大學馬芳武教授提出的。馬芳武教授在歐美和國內汽車行業及高校工作３０ 余年， 在汽車性能開發、輕量化、ＮＶＨ 和智能化技術等領域具有豐富的研發經驗， 他大力倡導生物基材料等低碳環保材料在汽車領域的應用發展， 將其推薦寫入中國汽車輕量化發展戰略文件中，并帶領團隊對復雜服役條件下生態材料的設計改性開展了大量基礎研究。不幸的是， 在本書編撰過程中， 馬芳武教授因病醫治無效， 與世長辭， 臨終委托弟子梁鴻宇完成本書的編寫工作。
全書共分９ 章。第１ 章介紹了汽車發展過程中的關鍵節點， 從不同維度闡述了發展低碳汽車的時代意義； 第２ 章講述了國內外綠色低碳工業轉型的現狀，著重突出對低碳汽車產品的設計要求； 第３ 章分析了汽車用材的發展趨勢， 指出生態材料在低碳汽車設計中的性能優勢及應用價值； 第４ 章詳細介紹了生態材料的起源、分類、性質及應用范圍； 第５ 章講述了主流的生態材料改性方法及當前的研究現狀； 第６ 章對典型的低碳輕量化設計方法展開介紹， 梳理出從材料到產品之間的關鍵研發環節； 第７ 章對生態材料在汽車上的應用進行綜述總結， 并對其目前的應用局限性及技術挑戰進行具體闡述； 第８ 章介紹了汽車關鍵零部件及材料的報廢、回收、拆解及再利用關鍵技術； 第９ 章對低碳生態汽車的幾大熱點方向及先進技術進行了介紹， 綜述了這些技術的優缺點及發展趨勢， 展望了未來低碳生態汽車集低碳材料、輕量設計、清潔能源、智能控制、生態出行為一體的美好愿景。
本書由國內外汽車行業專家、學者， 歷時四年， 共六輪編撰完成。吉林大學馬芳武教授完成了本書大綱的搭建和每章主要內容的確定， 吉林大學鼎新學者梁鴻宇接任全書的主編并完成統稿工作， 吉林大學王登峰教授承擔本書的總審工作， 丁祎博士在本書寫作過程中給予了許多實質性指導。本書第１ 章由丁祎編寫； 第２ 章由張延、趙明楠、李家昂［中汽碳（北京） 數字技術中心有限公司］ 編寫； 第３、７ 章由梁鴻宇（吉林大學） 編寫； 第４、５ 章由薛桂連（吉林大學） 編寫；第６ 章由蒲永鋒（吉林大學）、盧春達（吉林大學） 編寫； 第８章由田廣東（北京建筑大學）、孫昊（吉林大學） 編寫； 第９ 章由吳量（吉林大學）、馬文婷（中國第一汽車集團有限公司）、劉百川（吉林大學） 編寫。在此， 對以上參與本書編撰的全體人員表示衷心的感謝！ 同時， 特別感謝機械工業出版社母云紅等編輯在本書寫作與出版過程中給予的大力支持與幫助。
本書的撰寫寄托著馬芳武先生對我們的傳承以及我們對先生的深切懷念。在撰寫過程中， 我們深深地認識到由于個人能力、學識極其有限， 本書可能仍存在一些錯誤與紕漏之處， 懇請各位讀者批評指正的同時給予更多寶貴的修改意見。
梁鴻宇
吉林大學鼎新學者
梁鴻宇，吉林大學汽車工程學院車輛工程本碩博，吉林大學鼎新學者。主要研究方向：新能源汽車輕量化設計理論與方法、車輛多功能構型與結構優化技術、仿生多胞超材料設計。主持國家自然科學青年基金1項、廣西重大專項子課題1項，以第一或通訊作者發表高水平論文20篇（含中科院1區TOP期刊8篇），授權發明專利10項，主編機械工業出版社出版圖書《低碳汽車與材料》，參編碳纖維復合材料汽車零部件相關行業標準1項，兼任《Composites part B-engineering》《International Journal of Mechanical Sciences》《Automotive Innovation》《Reviews on Advanced Materials Science》《汽車工程》等審稿專家。獲得中國汽車工程學會全國首屆博士生學術論壇優秀報告獎、中國汽車工程學會優秀青年論文獎、中國產學研合作創新與促進獎一等獎、江西省科學技術進步獎二等獎。
目 錄
前 言
第1 章
汽車的魅力與
人類出行
1.1 引言．．．００１
1.2 汽車與人類出行的關系．．．００１
1.3 科學與創新引領方向．．．００３
1.4 小結．．．００４
參考文獻．．．００４
第2 章
世界綠色工業設
計現狀及對汽車
產品的要求
2.1 引言．．．００５
2.2 汽車綠色工業設計起源．．．００５
2.3 低碳生態汽車發展環境分析 ．．．００７
2.4 中國生態汽車評價規程．．．０１１
2.5 小結．．．０２１
第3 章
汽車用材的發展
趨勢
3.1 引言．．．０２２
3.2 高強度鋼與超高強度鋼．．．０２２
3.3 鋁合金 ．．．０２５
3.4 鎂合金．．．０２８
3.5 車用塑料．．．０３０
3.6 纖維增強復合材料．．．０３４
3.7 生物基復合材料．．．０３８
3.8 小結．．．０３９
參考文獻．．．０３９
第4 章
生態材料
4.1 引言．．．０４１
4.2 生態材料的時代背景．．．０４１
4.3 生物基化學品．．．０４２
4.4 生物基塑料．．．０４５
4.5 生物基可降解塑料的合成與降解．．．０４９
4.6 木塑復合材料．．．０５６
4.7 生態材料的發展前景．．．０５８
4.8 小結．．．０６１
參考文獻．．．０６１
第5 章
生態材料改性
5.1 引言．．．０６３
5.2 物理改性．．．０６３
5.3 化學改性．．．０６７
5.4 表面改性．．．０７０
5.5 常用的可降解塑料的改性方法．．．０７４
5.6 木塑復合材料的改性方法．．．０８１
5.7 小結．．．０８３
參考文獻．．．０８３
第6 章
低碳輕量化設計
6.1 引言．．．０８５
6.2 輕量化結構設計．．．０８５
6.3 先進成型工藝．．．０９９
6.4 異種材料連接技術．．．１０８
6.5 新能源汽車全新架構設計．．．１１５
6.6 仿生微結構材料．．．１２２
6.7 小結．．．１２７
參考文獻．．．１２７
第7 章
生態材料在汽車
上的應用
7.1 引言．．．１２９
7.2 生態材料在汽車內飾上的應用．．．１２９
7.3 生態材料在汽車外飾上的應用．．．１３２
7.4 生態材料在車身結構件上的應用．．．１３４
7.5 生態材料在汽車底盤件上的應用．．．１３６
7.6 生態材料在汽車上的其他應用．．．１３７
7.7 生態材料在各車型上的綜合應用．．．１４０
7.8 小結．．．１４４
參考文獻．．．１４４
第8 章
汽車的報廢、回收、
拆解及再利用
8.1 引言．．．１４６
8.2 汽車的報廢與拆解．．．１４６
8.3 汽車材料回收的主要流程及關鍵技術．．．１５８
8.4 汽車零部件的修復與再利用．．．１７４
8.5 新能源車動力電池的回收．．．１８１
8.6 小結．．．１９３
參考文獻．．．１９４
第9 章
低碳生態汽車的
先進技術
9.1 引言．．．１９５
9.2 低碳、清潔動力技術．．．１９５
9.3 新能源汽車熱管理技術．．．２０４
9.4 高效電驅動技術．．．２０９
9.5 生態駕駛與共享出行．．．２１１
9.6 小結．．．２２０
參考文獻．．．２２０
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