在汽车制造业新能源、汽车电子集成和汽车材料轻量化是未来汽车行业发展的三大趋势。汽车设计呈现了轻量化、模块化和电子化，设计效率提升，周期缩短，节能和环保的特色更加鲜明。在驾驶方面，汽车轻量化后其加速性能也将得到提高，而在碰撞时由于惯性小，制动距离也将减少。统计显示，汽车一般部件重量每减轻1%，可节油1%；运动部件每减轻1%，可节油2%。国外汽车自身质量同过去相比，已减轻20%—26%。预计在未来的10年内，轿车自身的重量还将继续减轻20%。而塑料等轻量化材料的开发与应用，在汽车的轻量化过程中发挥着重大作用。现在我们就通过轻量化重力势能小车的一些结构件的方式，来展示减重在汽车轻量化中的重要性。重力势能小车的工作原理是，将重物由高处自由落体，在下落的过程中重力产生的势能通过齿轮等传动装置转化为小车前进所需要的动能。在全国大学生工程训练大赛中这一比赛项目占据着举足轻重的地位，因为能量的转换和如何高效地利用能源，一直是我们人类生产生活中待优化和解决的问题。而通过这样的比赛，学生自己设计传动结构、轻量化小车，能让学生更早的学会这些知识，固化高效利用能源的概念。而在过去几年的比赛中，学生们设计加工势能小车的方式往往是通过CNC，将铝合金切削成自己想要的零件，在设计的时候也会尽量考虑到轻量化的问题，很多零件的结构上都做了镂空设计。但是受制于材料单一的原因，整个小车在装配完成后，百分之90以上的零件都是采用金属制作。汽车材料应用塑料的最大优势是减轻车体的重量。一般塑料的比重在0.9—1.5，纤维增强复合材料的比重也不会超过2.0，而金属材料的比重，A3钢为7.6，黄铜为8.4，铝为2.7，这就使得塑料材料成为汽车轻量化的首选用材。如果我们将重力势能小车上其中一部分零部件，用塑料材料制作，那整车的重量将大大降低，重力势能转化为推动小车前进的动能将会得到放大，这样小车就能跑更远的距离。近两年国内外很多很多高校团队开始使用一种新型高分子材料，配合铂金固化硅胶材料、3D打印机等工具，自己制作模具生产高精度的异形塑料零件。这种新型材料操作简单，成型速度极快，成型后的材料各项力学性能优异。例如这款透明类PC-ABS材料，不仅有很高的透明度，而且韧性和强度都很优异，如果用这款材料去加工重力小车的部分零件，会有什么样的效果呢？再来看看他们与铝合金零件的重量比较。装配效果以小见大，从我们学生简易的重力势能小车轻量化改造效果来看，塑料轻量化对能量的高效利用有很大的帮助。对应现代汽车使用的材料，无论是外装饰件、内装饰件，还是功能与结构件，到处都可以看到塑料制件的影子。外装饰件的应用特点是“以塑代钢”，减轻汽车自重，主要部件有保险杠、挡泥板、车轮罩、导流板等；内装饰件的主要部件有仪表板、车门内板、副仪表板、杂物箱盖、坐椅、后护板等；功能与结构件主要有油箱、散热器水室、空气过滤器罩、风扇叶片等。这使得包括聚丙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、热固性复合材料、ABS、尼龙和聚乙烯等在内的塑材市场得以迅速放大。近两年，车用塑料的最大品种--聚丙烯，每年以2.2%—2.8%的速度加快增长。预计到年，发达国家汽车平均用塑料量将达到千克/辆以上。

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