Novelis和Constellium都是鋁板行業(yè)的領(lǐng)導者，在汽車領(lǐng)域擁有強大的影響力。因此，兩家公司走到一起，開展新的合作是天作之合。從歷史上看，鋁行業(yè)的合作并不像其他材料供應商那樣強大，尤其是鋼鐵行業(yè)。

Alumobility 執(zhí)行董事Mark White（圖 1）表示：“根據(jù)鋼鐵行業(yè)在整個行業(yè)和整個供應基礎(chǔ)上開發(fā)新鋼材的工作，我們制定了一個非常清晰的路線圖?！薄昂苊黠@，我們應該在鋁行業(yè)做同樣的事情。由于主機廠目前專注于電氣化和自動駕駛汽車等新發(fā)展，現(xiàn)在正是材料供應商加緊提供最新解決方案以用于下一代車型的最佳時機?！盇lumobility成立的驅(qū)動因素之一是汽車公司本身，他們正在尋求新的鋁材料解決方案。Novelis 的 Alumobility總裁兼全球汽車副總裁 Pierre Labat 表示：“這一切都始于我們的客戶一直建議我們應該采取更多措施將行業(yè)整合在一起，并使鋁的采用變得更加容易（圖 2）?！懊考忆X業(yè)公司都有自己的解決方案，但這些解決方案之間不一定兼容——這讓我們客戶的工作變得更加復雜。我認為我們有責任傾聽這些擔憂并讓他們的工作更輕松?！盇lumobility是一個很好的論壇，可以解決這些問題，并促進將鋁用作下一代汽車開發(fā)的關(guān)鍵材料。Constellium的Alumobility副總裁兼首席技術(shù)官兼卓越制造高級副總裁Jack Clark（圖 3）表示：“鋁有望實現(xiàn)更強大、更具協(xié)作性、更可持續(xù)的移動未來?！?“Alumobility 發(fā)布的技術(shù)工作將加強輕質(zhì)、可持續(xù)鋁的重要作用，特別是對于電動汽車，同時在整個生命周期中增加回收利用并減少碳排放?！?/span>

汽車趨勢

總體而言，Alumobility認為汽車業(yè)務強勁，目前對鋁的需求良好?！拔覀冊谒械貐^(qū)都看到了COVID之后的強勁反彈，”Pierre Labat 說。

根據(jù)Alumobility的說法，汽車行業(yè)目前和即將出現(xiàn)許多趨勢，包括電氣化、網(wǎng)聯(lián)和自動駕駛——因為這些領(lǐng)域是汽車制造商繼續(xù)大力投資的領(lǐng)域。主要討論點之一是自主互聯(lián)電動共享(ACES) 汽車（也稱為CASE）的概念，該汽車旨在由多方擁有和運營。MarkWhite指出?！耙驗樗D(zhuǎn)移了汽車制造商的注意力。如果他們開始考慮汽車可以行駛多少英里，而不是汽車能賣多少錢，那么耐用性和腐蝕將成為他們選擇材料以及使用壽命的關(guān)鍵因素。顯然，鋁是這方面的首選材料?！?/span>

另一個關(guān)鍵的行業(yè)因素是推動降低CO2排放量?！霸跉W洲，甚至在美國，人們越來越關(guān)注CO2，”JackClark說?！皟H在今年，我們就對減少CO2的必要性有了更高的認識。鋁比鋼輕，可以支持汽車市場減少CO2，對于配備內(nèi)燃機的車輛，這意味著可以用較小的發(fā)動機來驅(qū)動汽車。對于電動汽車，它會產(chǎn)生更長的續(xù)航里程，因此您可以擺脫里程焦慮，讓電動汽車對消費者更具吸引力。”

電動汽車

全線汽車制造商都在提供電動汽車車型，其中一些汽車制造商計劃在未來幾年內(nèi)實現(xiàn)生產(chǎn)線轉(zhuǎn)型。JaguarLand Rover已經(jīng)擁有多款混合動力和電動車車型（圖4），到2025年，將推出6款全新的全電動路虎車型。沃爾沃汽車已承諾逐步淘汰內(nèi)燃機汽車，目標是到2030 年成為一家全電動汽車公司。通用汽車還朝著全電動未來邁進，承諾到2025 年生產(chǎn)30 款新的全球電動汽車。

圖4.全電動車型JaguarI-Pace，在車身和電池結(jié)構(gòu)中使用了Novelis 的鋁板。

“許多主機廠現(xiàn)在非常重視汽車的電氣化，”MarkWhite解釋說?！拔覀兛吹綆缀跛斜灰笈c之合作的OEM都推出了新的電動汽車項目。作為這些電動汽車項目的一部分，主機廠非常重視輕量化，以抵消電池帶來的重量性能損失，同時實現(xiàn)車輛性能和續(xù)航里程?！?/span>

由于電氣化，鋁的所有形式的需求都在增加，從軋制產(chǎn)品到擠壓件和鑄件。由于在電池盒設(shè)計以及各種車身結(jié)構(gòu)中的使用，擠壓件的需求尤其增加?！拔覀冋J為所有的鋁制工藝都是互補的，而不是相互競爭，”MarkWhite說?！半m然板材將在封閉件、車身結(jié)構(gòu)、車頂板和底板等方面占據(jù)主導地位，但顯然仍有空間用于擠壓型材、結(jié)構(gòu)鑄件、滾壓成型和其他方法。最終，主機廠感興趣的是盡可能減輕車輛的重量，而不是著眼于哪種單獨的技術(shù)。”

然而，應該指出的是，電氣化預計不會一下子到來?！拔艺J為我們不會在未來五年甚至十年內(nèi)看到大規(guī)模轉(zhuǎn)向電動汽車，”MarkWhite指出?！岸唐趦?nèi)將會有電動、混合動力和內(nèi)燃機模型的混合。因此，從燃油經(jīng)濟性和低排放的角度來看，企業(yè)仍然需要內(nèi)燃機汽車的輕量化?！?/span>

全生命周期

隨著對燃油經(jīng)濟性和CO2排放的關(guān)注，汽車行業(yè)正在擴大其范圍，考慮其車輛內(nèi)所用材料的整個生命周期。對于鋁，這包括原材料生產(chǎn)對環(huán)境影響的擔憂，以及金屬在使用結(jié)束時如何加工和回收。

“在各個行業(yè)有很多關(guān)于生命周期和CO2的討論，”MarkWhite說?！皩@些事情保持透明真的很重要。在Alumobility，我們希望闡明有關(guān)鋁生命周期的事實和數(shù)據(jù)，使用真實或精心設(shè)計的示例來說明為什么鋁是可持續(xù)發(fā)展的首選材料。我們?nèi)绾瓮ㄟ^減少各個層面的CO2來盡可能降低未來車輛的碳足跡——不僅僅是在單個車輛使用階段、制造階段或生命周期結(jié)束階段，而是考慮整體的整體方法”

鋁生態(tài)系統(tǒng)

Alumobility是一個全球性組織，旨在以最小的管理結(jié)構(gòu)運營。其目的是有效地將來自不同公司和行業(yè)的合作伙伴聚集在一起，共同開展旨在突出鋁對汽車行業(yè)價值的推廣和研究項目。

隨著Alumobility的發(fā)展，該組織的目標是包括更多具有下游專業(yè)知識的成員公司，例如連接、成型和其他有助于汽車使用鋁的專業(yè)制造工藝。

“我們稱之為生態(tài)系統(tǒng)，因為我們不想只包括鋁生產(chǎn)商，”MarkWhite說?！拔覀兿Ｍ◤匿X生產(chǎn)商到一級供應商的完整價值鏈。我們也不想假裝我們生活在一個一切都由鋁制成的理想世界中。我們生活在現(xiàn)實世界中，我們必須接受主機廠也將使用鋼和復合材料以及鋁。我們希望提供允許他們使用混合材料的技術(shù)解決方案，例如將其他材料與鋁結(jié)合的能力，以便向最輕的解決方案過渡?！?/span>

大部分研究工作將基于項目，側(cè)重于汽車行業(yè)感興趣的特定領(lǐng)域。正如MarkWhite解釋的那樣，“一個項目可能只包括兩到三個合作伙伴，而另一個可能涉及七到八個。通過這種方式，他們將能夠帶來項目所需的技術(shù)資源，以填補知識空白并克服障礙?！?/span>

值得注意的是，由于Alumobility對共享信息的開放態(tài)度，許多項目得以實現(xiàn)。通過該組織開發(fā)的技術(shù)和知識產(chǎn)權(quán)將提供給所有項目參與者。

研究重點

Alumobility將開展的各種項目不是專注于單個OEM，而是旨在解決整個汽車行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)、問題和障礙。因此，該組織將研究范圍廣泛的車輛類型，并利用各種研究和模擬技術(shù)來解決車身及其部件的全部問題。重點領(lǐng)域包括新材料等級（包括回收等級）、先進工藝或制造技術(shù)、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、成型和連接技術(shù)，以及大量旨在為行業(yè)提供解決方案的其他主題。

Alumobility開展的首批聯(lián)合項目之一是將量產(chǎn)的C級SUV乘客車門從鋼制轉(zhuǎn)換為鋁制，以實現(xiàn)經(jīng)濟實惠的輕量化解決方案。結(jié)果表明，通過經(jīng)過驗證的設(shè)計修改，新的鋁門設(shè)計（圖5）可將重量減輕多達45%。

圖 5.Alumobility SUV鋁制車門研究項目，與鋼制車門相比，減重可高達45%。

“無論是內(nèi)燃機還是電動，SUV仍然是汽車中銷量增長最快的部分，”MarkWhite解釋說?！耙虼耍ㄟ^專注于SUV，我們選擇了車門，該項目展示了用于生產(chǎn)車門的連接技術(shù)，以及使用鋁材在減重和性能方面帶來的益處?！?/span>

另一個預計將于2021年秋季完成的項目是考慮高頂頂蓋或電動汽車的上半部分。“由于電池很重，電動汽車的重量分布與普通內(nèi)燃機汽車不同，”PierreLabat指出。“從碰撞安全的角度來看，這帶來了某些挑戰(zhàn)。因此，我們正在開展一項新的設(shè)計研究，研究鋁在這些安全問題方面可為電動汽車帶來哪些好處?！?/span>

結(jié)論

隨著Alumobility的研發(fā)向前推進，它將繼續(xù)發(fā)展其汽車鋁生態(tài)系統(tǒng)，以便通過整體方法展示鋁技術(shù)?！拔覀冋谧龅氖歉S趨勢并聽取主機廠的意見，以便提出項目，使我們能夠結(jié)合我們的力量并將我們的技術(shù)資源應用于開發(fā)現(xiàn)成的解決方案，”JackClark說。“我們讓主機廠全面了解鋁的功能以及它如何最好地服務于汽車市場?！?/span>