由于電動車發(fā)展、大氣污染、材料循環(huán)利用等諸多問題，
鋁材替代正在成為汽車輕量化的解決方案之一。日前，記者走訪了多家車企和專家學者，全面了解車用鋁材替代的發(fā)展方向及趨勢。
國內(nèi)豪車悄然興起鋁材替代
10月21日，奇瑞路虎攬勝極光在常熟下線，這是奇瑞路虎第一款國產(chǎn)車型。奇瑞路虎焊接車間的一位工程師向現(xiàn)代快報記者表示，國產(chǎn)化攬勝極光主要在引擎蓋上用鋁材。
前不久，奇瑞路虎高管集體赴常熟當?shù)?a style="color:#4472c4" href="http://www.tlfldsl.cn/product" target="_blank" title="鋁制品">鋁制品上市公司——常鋁股份考察，這被外界視為路虎正在尋找鋁制品供應商，也開啟路虎國產(chǎn)車型將使用全鋁車身的想象空間。也有消息稱，即將投產(chǎn)的捷豹XE車型有望采用全鋁車身。
常鋁股份董事會秘書孫連鍵表示，路虎和常鋁在車輛用鋁合金材料的業(yè)務正在洽談，公司在這方面有技術儲備。常鋁股份一直給貝爾和法萊奧供應鋁合金材料，他們用鋁合金材料制造汽車零部件可以降低車身重量。
不僅是奇瑞路虎，奧迪很早就啟動了“高度鋁制轎車”項目，開始研發(fā)鋁制輕型車身架構，并在奧迪A8車身上運用。由于鋁材成本較高，所以目前大比例使用鋁材的車型還集中在豪華車領域。
實際上，由于電動車發(fā)展、大氣污染、材料循環(huán)利用等多方面的原因，鋁材替代已經(jīng)成為汽車輕量化發(fā)展趨勢之一，如何使用鋁材降低車身重量成為車企追求的方 向。以路虎第四代攬勝的全鋁車身為例，全鋁車身相對同等強度的
鋼結構車身輕180kg，加上內(nèi)飾件和動力總成等部件，整車減重最多達到420kg，相當于 5名成年人的重量。
常鋁股份董事會秘書孫連鍵分析，汽車輕量化會使鋁合金在車輛上的運用更加廣泛，車用鋁材將是常鋁股份未來重要的發(fā)展方向，目前車用鋁材的業(yè)務占比為40%，以后會遠遠超過這個比重。
業(yè)績也側面印證了車用鋁材行業(yè)的景氣。常鋁股份2014上半年報顯示，汽車用鋁合金箔 (專業(yè)術語為鋁合金薄板)的營業(yè)收入同比增長39.32%，大大高于其他細分行業(yè)用鋁增長，也高于公司工業(yè)用鋁整體營收7.62%的增長。
鋁制電動車最有希望普及
在北美，鋁材替代已經(jīng)走在全球前列，開始普及到高量產(chǎn)車。如果說特斯拉ModelS使用全鋁車身設計還是富人的游戲，在今年初的底特律車展上，福特發(fā)布的2015款F-150車型則吹響了全鋁材料普及的號角。
F-150是全球首款采用全鋁車身的高量產(chǎn)車， 采用全鋁車身后，整車重量將減輕317kg，燃油經(jīng)濟性有望提高15%～20%。據(jù)悉，F(xiàn)-150是福特旗下的經(jīng)典皮卡，多年高踞美國的十大暢銷車榜首。 F-150在北美售價3萬美元左右，屬中端車型。福特F-150采用全鋁車身，標志著傳統(tǒng)整車廠大規(guī)模用鋁合金材料的開始，全鋁車身開始向中端車普及。
目前最有希望普及的恰恰是電動汽車。在相同續(xù)航里程情況下，由于鋁制電動車攜帶的電池重量小于鋼制電動車，全鋁車身比鋼制車身需要的電池容量減少。盡管全鋁車身成本較高，但由于節(jié)約電池成本，使全鋁電動車具有價格優(yōu)勢。
技術難題尚待解決
雖然鋁材應用越來越廣泛，但很多車企在全鋁車身探索過程中還是遇到了一些問題。常熟奇瑞路虎的焊接車間工程師告訴記者，車用合金鋁材要求更高的焊接技術，點焊容易使鋁變形，多數(shù)采用鉚焊，這會增加成本。
這位工程師表示，全鋁車身一般使用鉚接和膠合工藝拼裝，鋁合金材料本身并不適合傳統(tǒng)焊接工業(yè)。由于鋁合金材料對熱較敏感，如果使用傳統(tǒng)焊接工藝連接車身部件，會存在材料強度下降的問題，而且由于受熱易變形。
10月中旬，記者參觀一汽大眾長春的第二轎車廠，在測量技術中心看到一輛奧迪A8正在做車身匹配檢測，而奧迪A8的車身很早就應用了鋁制輕型車身架構。巧合的是，一汽大眾現(xiàn)場工程師正好拿這輛車解釋匹配檢測，“這輛車左前門上沿出現(xiàn)了肉眼不易察覺的凹陷，在做車身匹配檢測時才發(fā)現(xiàn)，我們猜測可能是鋁材塑 形較鋼材稍差造成的”。
專家觀點
鋁合金全面替代是系統(tǒng)工程
南京航天航空大學先進材料與成形技術研究所所長、美國福特汽車公司特聘教授陶杰則認為，如果鋁合金全面替代，則對車輛零部件結構設計以及車輛整體安全性 設計提出了更高的要求；同時，廠商原先的焊接生產(chǎn)線就要全面改造，這些問題都是系統(tǒng)工程問題。鋁合金的大量使用，可能更適合于全新生產(chǎn)線的中高端車型。
陶教授認為，鋁合金只是汽車輕量化的方式之一。汽車輕量化還可以通過另外兩個方式解決，其一是結構優(yōu)化和輕量化設計；其二是復合材料的應用，比如纖維增強復合材料等。
小百科
疑問一：鋁制車能減重多少？
答：一般情況下，交通工具的重量減輕10%，燃料可以節(jié)省8%；交通工具每使用1公斤鋁，可降低20公斤二氧化碳排放。鋁的密度約為鋼的1/3，鋁代替 鋼制造汽車，可使整車重量減輕30%～40%，制造發(fā)動機可減重30%，鋁質(zhì)
散熱器比相同的銅制品輕20%～40%，鋁車輪可減重30%左右。
疑問二：鋁材更輕，會不會不安全??？
答：全鋁車身吸收的撞擊力量比鋼還要大，因此更能保證車內(nèi)駕乘人員的安全。因為鋁的優(yōu)良特性，今天鋁合金已被廣泛使用到汽車各部位，如儀表臺及發(fā)動機支架、鋁合金車輪、懸掛系統(tǒng)零件、保險杠防撞梁、汽缸、車門及熱交換器等。
疑問三：鋁替代鋼，買車成本不就上去了嘛？
答：目前最經(jīng)濟可行的輕量化方案是用鋁替代鋼，因為節(jié)省的燃油成本相比于增加的購車成本，開始具備經(jīng)濟性。
根據(jù)方正證券研究所的測算，在汽車中每使用1kg鋁材，可減重2.2kg，按普通家用車計算，每年可節(jié)約近2升汽油，以目前的油價計算，約1.6年即可收回使用鋁替代鋼增加的成本。
疑問四：鋁材綠色環(huán)保嗎？
答：鋁是最環(huán)保的綠色金屬，具有良好的加工性能、物理性能、機械性能及抗腐蝕性。因其優(yōu)異的綜合性能，大到重要的航空航天器，小到包裝容器、鍋碗瓢盆，都離不開鋁。
復制鏈接
新浪微博
微信掃一掃
