氣候變暖、源短缺及環境污染已經成為制約全球經濟社會可持續發展的突出問題，推動綠色高質量發展成為全球共識。輕量化在降低能耗和碳排放的同時能夠滿足日益增長的高質量發展需求。
裝備制造業高質量發展的需要
汽車產業面臨著日趨苛刻的能耗和排放標準與持續擴大的社會需求之間的矛盾，其技術和產品向低碳化發展成為全球趨勢，節能和新能源汽車成為高質量發展的重點，輕量化是關鍵共性技術之一。沃茲汽車（美國汽車行業三大刊物之一）的調查顯示，輕量化是汽車行業為滿足2025平均燃料經濟性指標(CAFE指標)時策略考慮的首選。研究表明，汽油乘用車每減重100kg將節油0.39L/100km，汽車質量每降低10%，降低油耗6%-8%，排放下降4%。中國汽車工程學會預測，2004-2020年，為滿足節能減排要求，全球乘用車平均質量年均需減少0.9%。考慮到同平臺的新能源車重于燃油車以及電池能量密度低的現狀，輕量化對加速新能源汽車的推廣。軌道交通裝備制造業將重點發展節能環保的綠色智能譜系化產品，建立世界領先的現代軌道交通裝備產業體系，其中重點發展的關鍵零部件有齒輪傳動系統用輕合金箱體鑄造，關鍵共性技術有鎂鋁合金、高分子復合材料等車體材料、高強度輕量化等新型車輛車體技術。船舶工業深化結構調整加快轉型升級行動計劃（2016-2020年）提出，面向綠色環保主流船舶、高技術船舶、海洋工程裝備及核心配套設備等重點領域，加強結構輕量化設計技術等基礎共性技術研發。
輕量化自身創新發展的需要
輕量化涉及鋼鐵、有色、化工、建材等行業以及機械制造行業，在行業共性技術支撐體系方面，這些行業面臨著共同的問題。資源整體配置和運行分散化、封閉化、低效化。共性技術創新周期長，3-5年難以取得實效，需要長期持續支持。受體制制約，經費來源單一，多為國家全額撥款，社會融資缺失，且資金分散、效率低；課題制形式難以對共性技術研發提供連貫性支持；技術共享及轉移機制不健全，共性技術擴散效率低，難以輻射整個行業輻射。行業共性技術創新主體缺失。原科研院所轉制企業后，在經濟效益考核指揮棒下，創新動力不足；國家工程研究中心、技術研究中心、重點實驗室等，多掛靠依托單位建設，本身沒有獨立法人地位，不能獨立對外承接項目，沒有利益分配自主權，成果全行業轉化難；企業由于市場競爭，投入多用于擴大生產，對共性技術投入遠遠不足。
應對國外輕量化加速發展的需要
美國、日本、歐盟以科技計劃形式，支持共性關鍵技術研發，鼓勵和支持跨產業合作，如USCar、EUcar（Horizon 2020）、WorldAtuoSteel等。美國成立了輕量化材料創新中心，聚焦破解關鍵技術“死亡之谷”，開展競爭前共性技術研究及示范、供應鏈的技術集成、支持中小企業、各個層次勞動力的技能教育與培訓等。英國成立了彈射中心，以加快研究成果的商業化，其中，輕量化工作主要由高價值制造彈射中心負責。德國成立“國家電動汽車平臺”(NPE)成立，重點任務之一是發展輕量化車身。韓國以國家戰略確立輕量化產業布局，重點發展鈦、鎂、鋁、碳纖維四大輕量化材料。
