气候变暖、源短缺及环境污染已经成为制约全球经济社会可持续发展的突出问题，推动绿色高质量发展成为全球共识。轻量化在降低能耗和碳排放的同时能够满足日益增长的高质量发展需求。
装备制造业高质量发展的需要
汽车产业面临着日趋苛刻的能耗和排放标准与持续扩大的社会需求之间的矛盾，其技术和产品向低碳化发展成为全球趋势，节能和新能源汽车成为高质量发展的重点，轻量化是关键共性技术之一。沃兹汽车（美国汽车行业三大刊物之一）的调查显示，轻量化是汽车行业为满足2025平均燃料经济性指标(CAFE指标)时策略考虑的首选。研究表明，汽油乘用车每减重100kg将节油0.39L/100km，汽车质量每降低10%，降低油耗6%-8%，排放下降4%。中国汽车工程学会预测，2004-2020年，为满足节能减排要求，全球乘用车平均质量年均需减少0.9%。考虑到同平台的新能源车重于燃油车以及电池能量密度低的现状，轻量化对加速新能源汽车的推广。轨道交通装备制造业将重点发展节能环保的绿色智能谱系化产品，建立世界领先的现代轨道交通装备产业体系，其中重点发展的关键零部件有齿轮传动系统用轻合金箱体铸造，关键共性技术有镁铝合金、高分子复合材料等车体材料、高强度轻量化等新型车辆车体技术。船舶工业深化结构调整加快转型升级行动计划（2016-2020年）提出，面向绿色环保主流船舶、高技术船舶、海洋工程装备及核心配套设备等重点领域，加强结构轻量化设计技术等基础共性技术研发。
轻量化自身创新发展的需要
轻量化涉及钢铁、有色、化工、建材等行业以及机械制造行业，在行业共性技术支撑体系方面，这些行业面临着共同的问题。资源整体配置和运行分散化、封闭化、低效化。共性技术创新周期长，3-5年难以取得实效，需要长期持续支持。受体制制约，经费来源单一，多为国家全额拨款，社会融资缺失，且资金分散、效率低；课题制形式难以对共性技术研发提供连贯性支持；技术共享及转移机制不健全，共性技术扩散效率低，难以辐射整个行业辐射。行业共性技术创新主体缺失。原科研院所转制企业后，在经济效益考核指挥棒下，创新动力不足；国家工程研究中心、技术研究中心、重点实验室等，多挂靠依托单位建设，本身没有独立法人地位，不能独立对外承接项目，没有利益分配自主权，成果全行业转化难；企业由于市场竞争，投入多用于扩大生产，对共性技术投入远远不足。
应对国外轻量化加速发展的需要
美国、日本、欧盟以科技计划形式，支持共性关键技术研发，鼓励和支持跨产业合作，如USCar、EUcar（Horizon 2020）、WorldAtuoSteel等。美国成立了轻量化材料创新中心，聚焦破解关键技术“死亡之谷”，开展竞争前共性技术研究及示范、供应链的技术集成、支持中小企业、各个层次劳动力的技能教育与培训等。英国成立了弹射中心，以加快研究成果的商业化，其中，轻量化工作主要由高价值制造弹射中心负责。德国成立“国家电动汽车平台”(NPE)成立，重点任务之一是发展轻量化车身。韩国以国家战略确立轻量化产业布局，重点发展钛、镁、铝、碳纤维四大轻量化材料。