多年來，豪華跑車一直注重輕量化，并利用各種材料來實現最輕的車輛。這些質量高效的設計對于加速是非常重要的，這也是這些車輛的關鍵性能指標。然而，這對普通消費者來說成本太高。

對于普通車輛來說，減重的重要性各不相同。起初，它依賴于汽油的成本和可用性，但最終擴大到日益嚴格的安全要求(這大大增加了車身結構的質量)和旨在減少對外國石油和尾氣排放依賴的燃油經濟性規定。作為環境和氣候變化研究的結果，尾氣溫室氣體(GHG)排放問題已成為全球關注的重要問題，許多國家已采用這些法規和標準。

有許多方法可以減少尾氣排放，包括通過改進動力系統和空氣動力學提高燃油效率，減少滾動阻力和重量等等。幾年來，世界各地的汽車制造商都在這些領域取得了進步。然而，溫室氣體排放量仍在繼續上升。

隨著可預期的全球車輛數量的增加，人們也必須停下來問：有什么改變嗎？

回答這個問題的最好方法是看整體情況，或者在這種情況下，對輕型車輛進行生命周期評估。

鋼鐵市場開發研究所（SMDI）和鋼鐵回收研究所（SRI），美國鋼鐵協會的兩個業務部門，以及WorldAutoSteel。幾年來，這些研究小組一直在研究使用各種材料的輕型汽車的排放和能源消耗的影響。鋼是當今大批量汽車所使用的材料的很大一部分。事實上，超過50％的普通車輛是由鋼制成的，鋼材是車身結構、底盤和懸掛部件以及車門、引擎蓋和擋板等封閉面板的主要材料。在發動機和變速箱中添加鋼構件后，鋼材占車輛重量的四分之三以上。

20世紀30年代，當汽車制造商發現鋼材的性能優于木材用于車身結構時，鋼材成為普通汽車的主導材料（它已經被用于封閉板）。它成本低廉，儲量豐富，鐵路和建筑行業幾十年來一直在使用鋼鐵。鋼鐵的高強度、耐久性和低成本的結合，使得鋼鐵仍然是汽車首選的金屬。

此外，鋼鐵行業不斷創新和開發新的鋼種，以提供更高的強度。當使用更新的高強度和先進的高強度鋼種時，汽車工程師不僅可以設計出具有更高性能的車輛，而且可以以更低的質量進行設計，因為所需的鋼材(以薄鋼板的形式)更少。事實上，自20世紀70年代以來，該行業已經將鋼鐵強度提高了10倍。

隨著提高燃油經濟性和減少尾氣排放的要求日益嚴格，汽車制造商在使用替代材料進行汽車輕量化上倍感壓力。例如鋁和碳纖維增強聚合物（CFRP），這些材料與先進的高強度鋼相比，雖然可以提供額外的輕量化，但成本很高。

鋁的成本大約是鋼的2到3倍，而碳纖維增強聚合物（CFRP）的成本大約是鋼的6到10倍。為了降低這些替代材料的成本，人們做了很多研究。然而，由于制造原材料所需要的能源的數量，成本總是會有很大的不同。從礦石中提煉鋁需要的能源是鋼鐵的7倍，而生產CFRP則需要更多的能源。

對環境影響的評估也很簡單，但必須考慮到車輛壽命的各個方面。這不僅包括使用階段(尾氣排放)，還包括生產(材料和車輛組裝)和車輛的壽命結束(回收/處置)。

例如，以一輛主要由不同等級的鋼材構成的基準車輛為例，它采用了鋁制、CFRP或先進高強度鋼材的優化使用。一般來說，雖然鋁和碳纖維增強塑料的量使用較少，但由于生產這些材料所產生的溫室氣體(GHG)排放差異很大，因此優化后的鋼溶液在這一階段的溫室氣體排放將是最低的。

下圖顯示了生產一公斤材料所產生的全球溫室氣體排放量的差異，以及每種材料通常可以實現的質量減少量。由于煉鋼所需的能量較低，具有明顯優勢。

輕型車輛的質量與基線的差異也將減少燃料消耗，從而減少尾氣排放。然而，它已經被證明，輕量化車輛的車身和鋁制的封閉件只能實現大約0.5 MPG的改進。這種微小的差異要求車輛至少在路上行駛10-12年或更長時間，以彌補材料生產階段溫室氣體排放的顯著差異。

鋼鐵是世界上回收利用最多的汽車材料。用磁鐵分類很容易，而且它可以被重新熔化成汽車工業現有的200多種等級中的任何一種，以及今天生產的任何其他鋼鐵產品。在汽車重新熔化時，鋁必須進行分類或降級，CFRP大部分被處理掉，但可能會被切碎并用于其他應用。

由SMDI/SRI進行的同行評審研究清楚地表明，鋼材輕量化可以為消費者帶來最低的溫室氣體排放總量。但當僅關注尾氣排放時，使用替代材料的輕型車輛的結果可能導致車輛生命周期內溫室氣體總排放量的意外增加。