轻量化在不同的开发阶段有不同的开发手段，根据整车开发的特点，主要有如下三个阶段：
概念设计阶段：要把市场语言转化为工厂语言。概念阶段会把技术路线确定了，因此这个阶段决定了项目难易程度和成功概率。
方案设计阶段：一旦定了技术路线就进入方案设计了，需要测算技术路线的可实施性。通过方案设计可以预计销量的多少，销量少的话这个时候就要找替代路线，重新制定切实的方案。
详细设计阶段：不仅需要考虑材料断面的形状，而且壁厚的类型是什么等等一系列的细节，对我们来说都需要经过紧密详细的设计。
1.2 轻量化设计手段
材料：概念设计结束后我们就开始选择材料，材料选择涉及到车身、内饰、外饰、底盘、三电等。
结构：
1）车身骨架轻量化
车身骨架最好是一个闭合的截面，形成封闭式，也就是所谓的“环状”路径。车的结构分为两大类：承载式车身和非承载式车身。承载式车身就是每个件承担一定的载荷，非承载式车身主要靠车架承担。
2）车身断面轻量化
第一，优化零件断面结构，增加断面刚度与强度。不同的铝合金，自然失效、人工失效，得到的效果和性能是不一样的。
第二，改变零件承力力矩，缩小关键部位变形。
第三，增加吸能结构，改变材料强度搭配，是溃缩区域远离乘员，保护乘员安全。
3）零件搭接结构优化
零件的连接越来越重要，越是新的材料，对于连接的要求越高。所以零件的结构优化，
第一，增加传力结构搭接面接触面积，减小应力集中的现象。
第二，缩小搭接边，配合先进连接工艺，实现减重。
工艺制造：先进的材料、优化的结构需要相应的制造工艺。比如现在新能源车有很多铝合金型材的，前机舱没有电机了，电池跑到后面去，电机里有一样东西是要存在的，加制动液的时候需要人机这一块，包括挤压、辗压、铸造、冷冲压、液压、热成型等工艺，还有一些改善性能的工艺设计，比如辊压实际上是一个提升性能的工艺，辊压充分利用加工硬化材料的原理，用工艺来改变它。
第四代奥迪A8白车身采用了钢、铝、镁和碳纤维4大类材料。
2.1 钢11种
普通钢（Low strength steels）1种：低碳钢（Mild steels）；高强钢（High strength steels，HSS）4种：高强度无间隙原子钢（High strength interstitial-free, HSIF），烘烤硬化钢（Baking hardened，BH），高强低合金钢（High strength low-alloy，HSLA），碳锰钢（CMn）；先进高强钢（Advanced high strength steels，AHSS）4种：第一代先进高强钢2种—双相钢（Dual phase，DP）和相变诱导塑性钢（Transformation Induced Plasticity，TRIP），第二代先进高强钢1种——孪生诱发塑性钢（ Twinning Induced Plasticity，TWIP），第三代先进高强钢2种——相变诱导塑性铁贝氏体素体钢（TRIP Aided Bainitic Ferrite，TBF）和淬火配分钢（Quenching & Partitioning，Q&P）；超高强钢（Ultra-high strength steels, UHSS）2种：复相钢 （Complex Phase，CP）和马氏体钢（Martensitic，MS）；CP和MS采用热成型的工艺生产，也可以划分到热成型钢（Press Hardened steels，PHS）。普通钢、高强钢、先进高强钢采用冷冲压（Cold stamping）的工艺生产，超高强钢采用热成型（Hot stamping）的工艺生产。
铝挤出3种：6系为主，包括6061、6070、6082等；
·铝铸件3种：2系、6系为主，包括AlSi10MnMg、AlSi11Cu3、AlSi7Mg；铝板材8种：5系和6系为主，其中外板使用具有烘烤硬化性的6016、6111、6022等；内板使用具有好成型性能的5182、5754等；铝锻造2种：6系为主，6061、6082。
铸造镁合金：MgAl5Mn（AM 50）
碳纤维：连续碳纤维增强环氧树脂复合材料：采用直接纤维铺放技术，通过HP-RTM工艺，将基体树脂浸入纤维材料（并固化）。碳纤维原材料来自卓尔泰克通Zoltek（日本东丽收购）。
奥迪A8白车身共使用了点焊、弧焊、激光焊、钎焊、摩擦焊；铆接、螺接、胶接等2大类20种连接技术，实现了钢、铝、镁、碳纤维4类29种材料的连接。
3.1 拓扑优化（Topology Optimization）
包括连续体结构拓扑优化和离散体结构拓扑优化，前者是从总成的角度，找到有效载荷传递路径、最佳材料分布，提高整体结构性能和结构设计效率；后者是从零部件的角度，局部拓扑，优化材料布局，如开孔数量、大小、位置等。如下两图，分别是白车身整体的拓扑优化和零部件的拓扑优化。
拓扑优化的方法有变密度法、水平集法、均匀化法、进化式结构优化法、独立连续映射法等，常用的软件是OptiStruct、Genesis等。
3.2 尺寸优化（Size Optimization）
以零部件尺寸参数为设计变量，如板材厚度、截面面积等，寻找最优设计参数的组合。以白车身为例，分析板材厚度、车身截面对碰撞安全与NVH性能的影响，在保证原有结构性能指标的前提下，设计变量包括截面形状和板材厚度。如下两图，分别是白车身整体料厚优化和A柱断面尺寸优化。
尺寸优化的方法主要是灵敏度分析，设计变量可包括弯曲刚度、扭转刚度、模态等，通过确定在设计变量中哪个部分对结构响应最为敏感，进而获得最佳的设计参数和最关心部位的灵敏度系数，再相应的进行减薄和加厚处理。
3.3 形状优化（Shape Optimization）
在不改变现有拓扑模式下，以零部件的几何外形作为设计变量进行优化。如下图，在CAE的应力分析中，找到应力集中点，通过形状优化，起到提升零部件强度的作用。
3.4 形貌优化（Topography Optimization）
以加强筋、凹凸结构的形状、位置和数量等为变量，在不显著增加质量的条件下，改善钣金结构件的刚度及模态等。如下图，开闭件的内板通过形貌优化，在不增加重量的情况下，实现性能的达标。
激光拼焊板（TWB）可将不同材质、不同厚度、不同强度和不同表面镀层的板坯拼合起来然后整体进行压型。激光拼焊板工艺已在汽车领域应用成熟，用于制造车门内板、加强板、立柱、底板和轮罩等部件，大众第 7 代Golf 车身的激光焊缝总长度甚至达到了 70m。
激光拼焊板工艺通过减少制件数量、局部钢板减薄及去除点焊凸缘来实现轻量化目的。车门内板边缘因需加装铰链，需要在 0.8 mm 的主板基础上应用 2 mm 厚的裁剪板来加强，因无需加装额外的增强板故车门整体减重 1.4 kg。
高强度钢板由于屈服强度和抗拉强度的提高，冲压成形性能下降，主要表现为成形缺陷多、所需成形力大以及回弹严重制件尺寸精度难以保证。如当强度超过1000 MPa 以上时，对于一些几何形状比较复杂的零件，使用常规的冷冲压工艺几乎无法成形，所以高强度钢的热冲压成形工艺应运而生。
热冲压成形工艺首先将高强度钢板加热至奥氏体化状态，然后快速转移到模具中进行冲压成形，在保证一定压力的情况下，制件在模具本体中以大于 27℃ /s 的冷却速度进行淬火处理，保压淬火一段时间，以获得具有均匀马氏体组织的超高强钢零件。
液压成形工艺一般有预成形、成形以及校准三个过程，可用于板材和管材成形。
板材液压成形技术尤其适用于有深冲要求的复杂工件及较少凹槽的大型工件，如车身的结构件和外覆盖件。在车门外板的液压成形过程中，由于预成形使材料产生了期望的预应力，可以使车门等外板件在保持耐冲击性不变的情况下减少壁厚，从而达到轻量化效果。
管材液压成形是指管坯在内外部液体压力作用下贴合内部的芯棒成形，该工艺可提高管件的内、外表面精度，也可用于两个部件的连接。管材液压成形的主要车身制件有发动机歧管、车顶支架、侧门横梁、散热器支架和传动轴零件等。
铝合金的加工方法有铸造、压铸、辊压、挤压和冲压等。随着铝合金在车身上的应用日益广泛，工程师们开发了一系列铝合金压铸新工艺，如冲压压铸法、针孔压铸法和无孔性压铸法等，其中无孔性压铸法最受欢迎，压铸时注入型腔的金属液与氧气发生反应，型腔内随即形成真空状态，从而实现无气孔且可热处理的高质量压铸件。目前用无孔性压铸法生产的铝合金大量应用于车轮、进气歧管以及动力转向壳等部件上，由于应用铝材且壁厚减小，轻量化效果显著。
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