近几年，商用车轻量化在国外也逐渐开始受到重视。有数据统计显示，美国近年来销售的卡车逐年递增，2011年共计销售21.3万辆重型卡车（7级和8级）、10万辆中型货车（4～6级）以及660万辆轻型卡车（1级和2级），其中178.3万辆是皮卡车。商用车的石油消耗量也不容忽视，根据美国能源信息管理局统计，交通运输燃料消耗超过美国石油消费量的2/3，其中卡车消耗了50%以上，并且呈现出持续增长的趋势。图2-12统计了1970—2010年石油燃料的公路车辆的燃油利用率，图中的数据表明，虽然轿车的燃油总消耗百分比从1970年的40%降至2010年的37%～38%，但是轻型和重型卡车的燃油总消耗量在2010年攀升至50%以上。为了解决石油的依赖所带来的风险，美国能源部车辆技术办公室（VTO）联合产学研以及利益相关者，通过提高燃油效率、开发石油替代品、探索交通运输创新技术，来减少石油消费和对石油的依赖。其中，重点就是研讨利用轻量化技术提高轻型卡车的燃油经济性和重型卡车的运输效率。
图2-12 石油燃料的公路车辆燃油利用率
资料来源：美国能源部。
近年来，随着汽车电子技术的不断发展，车载电控系统、娱乐系统、车载互联网等装备的增加，国家对汽车排放要求的日趋严格导致废气处理系统和排放系统零部件的增多，以及用户对乘坐舒适性等性能要求不断提高，商用车的整备质量有逐渐增加的趋势。商用车轻量化是抵消质量增加的有效技术路径。下面分车型介绍美国商用车市场不同车型整备质量变化情况及轻量化措施。
1.轻型卡车（1～3类）
1980—2010年，美国轻型卡车的整备质量稳步增加，如图2-13所示，在2010年所有皮卡车平均整备质量约为4 700 lb，自1980年以来增幅超1 000 lb，平均额定总质量约7 000 lb。2006年，大型卡车的需求下降，小型皮卡车继续主导市场。中型皮卡车的燃油经济性从1980年的22英里/加仑下降到2002年的17英里/加仑，然后在2010年又回升至20英里/加仑。
图2-13 轻型卡车质量指数
资料来源：美国能源部。
图2-14为跨越三个主要系统的质量分布：车身和驾驶室、底盘悬架系统、动力系统。这些系统的质量和机械要求必须得到解决，以实现车辆利用率的最大化。
2. 重型卡车（7类和8类）
典型重型卡车的质量约为16 500 lb，1999年增加到17 500 lb，2012年增加到19 500 lb。其中，有三个原因导致质量增加：①发动机的排量和功率从1999年的12 L、350 hp上升到今天的15 L、450 hp，直接导致质量增加约300 lb；②附加的废气处理系统和排放系统，质量增加约400 lb；③冷却系统的质量增加了近200 lb。通常情况下，不带卧铺驾驶室的质量约14 500 lb，带卧铺驾驶室质量约19 500 lb。很多车现在附加有空气动力学整流装置，以提高燃油经济性。然而，一个完整的卡车和拖车的空气动力学套件可重达4 000 lb。虽然这些变化可能不会对燃油经济性产生负面影响，但是增加了车的整备质量，将对总货运能力和货运效率产生一定影响。图2-15为大部分8级车辆的整备质量分布统计结果，首先是动力系统占48%，其次是底盘和悬架（31%）及车身和驾驶室（18%）。
图2-14 轻卡系统的质量分布（皮卡车）
资料来源：美国能源部。
图2-15 重型车辆系统的质量分布（8级卡车）
资料来源：美国能源部。
3. 半挂车（8类）
典型的53英尺[1]集装箱半挂车重约15 000 lb，由梯形车架、悬架、制动系统和一个平台或货厢组成。车架和悬挂系统约占该车的质量75%，这些总成将会从重型卡车开发的轻量化技术改进中获益。利用轻量化技术，半挂车可以对提高运输效率，缓解交通拥堵产生明显影响。据统计，对于一辆80 000 lb满载牵引挂车，每减少10%的质量将提高总车辆货运效率3%。减少卡车的质量，使得运送同样的货物情况下，可以利用更少的卡车数量，从而降低公路交通流密度。
为了抵消因车载装备和改善排放性能导致商用车整车质量的增加，美国商用车企业制定了具体的商用车轻量化目标，如图2-16所示，以降低油耗、改善燃油经济性、提高商用车运输效率。
图2-16 美国制定的重型商用车轻量化目标
资料来源：美国能源部。
[1] 1英尺（ft）=0.305 m。
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