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“成本”趨向均衡 全鋁車身成輕量化方向 2015年10月14日瀏覽次數(shù):1542 作者: 來源: 蓋世汽車網(wǎng)

    用車車身及部件上,用輕質(zhì)的鋁合金替代鋼材,這并不是一件新鮮事。但我們注意到,近幾年此替代趨勢的進(jìn)程大大加快。
  在乘用車車身及部件上,用輕質(zhì)的鋁合金替代鋼材,這并不是一件新鮮事。但我們注意到,近幾年此替代趨勢的進(jìn)程大大加快。如特斯拉的Model S采用了全鋁車身,2015款的福特暢銷皮卡F-150也將采用全鋁車身,另外還有鋁軋制品巨頭諾貝麗斯(NovelisInc.)在全球大幅擴(kuò)張汽車用鋁板的產(chǎn)能,該企業(yè)在北美、歐洲業(yè)務(wù)拓展的基礎(chǔ)上,于2014年底建成了亞洲第一條汽車專用鋁板生產(chǎn)線(常州),提前進(jìn)入市場搶占先機(jī),這也從側(cè)面反映了行業(yè)的景氣度。
  諾貝麗斯中國區(qū)董事總經(jīng)理兼亞洲汽車業(yè)務(wù)副總裁劉清在接受蓋世記者采訪時(shí)表示,按照加工形式分類的話,汽車用鋁主要分為壓鑄、擠壓和壓延三種形態(tài),其中壓鑄件用量占比80%左右,擠壓件和壓延件各占10%左右。壓鑄件主要用于發(fā)動(dòng)機(jī)、車輪等部位,擠壓件主要用于座架、行李架、門梁等,而壓延件主要是生產(chǎn)車身用鋁板等。一般來說車身重量占到整車重量的30-40%左右,未來全鋁車身將是汽車輕量化的主要方向。

  應(yīng)用車型“下探”成本趨向均衡
  根據(jù)美國鋁學(xué)會報(bào)告,汽車每使用0.45Kg鋁就可減輕車重1Kg。而對于一輛1300Kg重的轎車,若重量減輕10%,其燃油消耗可降低8%。這在節(jié)能減排政策不斷縮緊形式下,對車企來說無疑是一劑良藥。
  “原來車身用鋁主要集中在高端車,如保時(shí)捷、法拉利、捷豹等部分車型,而今我們發(fā)現(xiàn),車身鋁的使用在明顯下探,在A/B級車?yán)锩嬗玫脑絹碓蕉?。如大眾高爾夫。這也是諾貝麗斯未來業(yè)務(wù)拓展的一個(gè)方向。”劉清指出。
  如果說應(yīng)用車型下探,背后的原因恐怕也要追溯到兩點(diǎn)——用車成本和購車成本的均衡。車企用鋁的動(dòng)力一方面是為了達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),另外一方面則是當(dāng)用車成本大于購車成本時(shí),車企才會有所行動(dòng),畢竟相對鋼,鋁合金成本相對較高,而給車企資深帶來的附加值較少,而目前或許正在接近或達(dá)到成本的均衡點(diǎn)。且近年來石油價(jià)格一直處于相對高位,而電解鋁由于產(chǎn)能過剩價(jià)格處于相對低位,才導(dǎo)致這一下探形式的出現(xiàn)。
  據(jù)歐洲鋁業(yè)協(xié)會(EAA)的研究表明,對于高爾夫之類大小的電動(dòng)車型,在相同續(xù)航里程下,使用全鋁車身將增加1015歐元成本,但可以節(jié)省電池成本1650歐元,總成本將減少635歐元。對于傳統(tǒng)燃油車,按目前汽油價(jià)格計(jì)算,不到2年即可從節(jié)省的燃油費(fèi)用里收回鋁替代鋼增加的成本。
  當(dāng)成本這一“軟肋”逐步均衡時(shí),也即意味著鋁合金最大的發(fā)展障礙正待被突破,畢竟相對其他可替代材料,鋁合金技術(shù)在汽車上的應(yīng)用較為成熟,也是較為現(xiàn)實(shí)和理想的輕量化方案。
  技術(shù)再升級  強(qiáng)度超過600兆帕
  目前,汽車車身用鋁合金材料主要包括2000系、5000系、6000系合金板材、型材、管材及高性能鑄鋁,不同受力部位采用不同型號的鋁合金材料。系列越高,意味著其屈服強(qiáng)度越高,部件安全系數(shù)越高,這也是車企較為關(guān)注的技術(shù)重點(diǎn)。據(jù)悉,目前諾貝麗斯6000系鋁合金可達(dá)200-300兆帕屈服強(qiáng)度,而其最新推出的Novelis Advanz? 7000系可達(dá)500-600兆帕以上。
  注:Novelis Advanz? 7000系列鋁合金的強(qiáng)度比當(dāng)前市場上大量使用的汽車用鋁高出兩到三倍,可用于制造保險(xiǎn)杠系統(tǒng)、碰撞環(huán)和車門防撞梁等汽車組件。
  “7000系鋁合金除了強(qiáng)度增加外,又保持一個(gè)良好的韌性,能夠達(dá)到較好的潰縮性能,增加部件及汽車的安全性能。此外,7000系材料可以做的更薄,我們做過測算,從屈服強(qiáng)度230兆帕提高到500~600兆帕,單單一個(gè)部件的薄度就能夠減掉20%到25%,且其焊接及和其他材料的融合度都已經(jīng)獲得成功驗(yàn)證,這些帶給汽車主機(jī)廠的效益是非常明顯的。目前,首批Novelis Advanz? 7000系列合金已開始接受一些全球汽車制造商的客戶測試。”劉清介紹道。
  同時(shí),劉清表示,汽車結(jié)構(gòu)件是鋁合金發(fā)展應(yīng)用的第二步,對材料強(qiáng)度提出了更高要求,7000系未來在此模塊及全鋁車身中將會更好的呈現(xiàn)其意義。
  綜上所述,成本的均衡和技術(shù)的不斷突破,鋁合金之前所面對的兩大“軟肋”正在逐步被化解。再加上政策東風(fēng)助推,鋁合金的春天已然到來。根據(jù)IHSAutomotive的數(shù)據(jù)預(yù)測,目前全球每年的原鋁消費(fèi)量在5500萬噸左右,其中12%-15%使用在汽車領(lǐng)域,也即660-825萬噸。預(yù)計(jì)到2025年全球原鋁消費(fèi)量將達(dá)到1.2億噸,其中汽車用鋁比例將上升至25%,達(dá)到3000萬噸。為了滿足這些新增的需求,車身用鋁行業(yè)將會出現(xiàn)爆發(fā)式增長。