“雙積分”政策推動(dòng)汽車(chē)輕量化發(fā)展
隨著全球汽車(chē)排放法規(guī)日益嚴(yán)苛,輕量化成為車(chē)企實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要手段之一。鋁、鎂合金由于其密度低,成為優(yōu)異的汽車(chē)輕量化材料。其中鋁合金由于其良好的變形加工性、鑄造與鍛造性和可切削性、良好的耐腐蝕性和表面可處理性以及可回收再利用等材料特性,在汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用也得到了快速發(fā)展。
根據(jù)2017年11月中國(guó)政府發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線圖》,我國(guó)汽車(chē)單車(chē)用鋁目標(biāo)為:2020年達(dá)到190kg、2015年達(dá)到250kg、2030年達(dá)到350kg;單車(chē)用鎂目標(biāo)為:2020年達(dá)到15kg、2015年達(dá)到25kg、2030年達(dá)到45kg。未來(lái)汽車(chē)用鋁、鎂將有較大的發(fā)展空間。
此外,2017年9月28日,工信部、財(cái)政部等五部委聯(lián)合公布了《乘用車(chē)企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽車(chē)積分并行管理辦法》,提出未來(lái)對(duì)企業(yè)的油耗積分和新能源積分將實(shí)行并行管理,汽車(chē)制造商除了需要降低燃油消耗來(lái)獲取油耗正積分,還必須出售足夠數(shù)量的新能源汽車(chē)才能獲得相應(yīng)的新能源積分。
這意味著,為了適應(yīng)雙積分的市場(chǎng)要求,車(chē)企一方面需要在傳統(tǒng)油耗方面進(jìn)一步推動(dòng)輕量化技術(shù),提升傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)能減排技術(shù);同時(shí)還需要提升新能源汽車(chē)的產(chǎn)量。而對(duì)于新能源汽車(chē)來(lái)說(shuō),在電池技術(shù)沒(méi)有得到創(chuàng)新性的發(fā)展情況下,材料輕量化是提升新能源車(chē)?yán)m(xù)航里程的重要路徑。研究表明,重量降低10%,新能源汽車(chē)?yán)m(xù)航里程能增加5.5%。因此,新能源汽車(chē)對(duì)輕量化要求也更加迫切,這也將進(jìn)一步推動(dòng)車(chē)企輕量化技術(shù)的應(yīng)用。
“汽車(chē)輕量化的目標(biāo)已經(jīng)明確,鋁、鎂合金今后將是汽車(chē)輕量化的主流材料。乘用車(chē)的車(chē)身四門(mén)兩蓋、保險(xiǎn)杠、防撞梁、熱交換系統(tǒng)、底盤(pán)系統(tǒng)、動(dòng)力電池箱、電機(jī)殼零部件的鋁化率必將大幅提升。2020年以后,汽車(chē)輕量化材料將開(kāi)啟鋁、鎂合金批量應(yīng)用的時(shí)間窗口?!北本┌蹍R方略信息咨詢(xún)有限公司總經(jīng)理王登文在大會(huì)致辭中說(shuō)道。
全產(chǎn)業(yè)鏈合作推動(dòng)鎂合金部件應(yīng)用
相比鋁合金,鎂合金質(zhì)量更輕,鎂的重量只有鐵的22%,鋁的66%,同時(shí),鎂合金相對(duì)強(qiáng)度高,比剛度接近鋁合金和鋼,遠(yuǎn)高于工程塑料,具有良好的抗震減噪性能,具有電磁屏蔽等特性。
盡管減重效果更佳,但鎂合金的用量增長(zhǎng)卻較為緩慢?!澳壳爸萍s鎂合金批量應(yīng)用困難在于鎂合金的腐蝕、低成本高性能鎂合金開(kāi)發(fā)、鎂合金與異質(zhì)材料的連接、鎂合金壓鑄零部件廢品率高、鎂合金變形加工差等問(wèn)題急需解決?!敝貞c長(zhǎng)安汽車(chē)股份有限公司鄧燕君博士在發(fā)言時(shí)指出。
對(duì)于鎂合金成本偏高的問(wèn)題,重慶博奧鎂鋁金屬制造有限公司查建雙副總經(jīng)理表示,由于鎂合金單價(jià)高,加上原先鎂合金材料生產(chǎn)企業(yè)與汽車(chē)整車(chē)廠結(jié)合程度不高,導(dǎo)致一些過(guò)剩設(shè)計(jì),從而使鎂合金零部件價(jià)格偏高。但他指出,目前通過(guò)與汽車(chē)整車(chē)廠緊密聯(lián)系,進(jìn)行前期的設(shè)計(jì)、工藝的優(yōu)化,已經(jīng)可以將成本降低。
盡管仍存在一些需要解決的問(wèn)題,但鎂合金在汽車(chē)領(lǐng)域應(yīng)用的前景依然看好。根據(jù)《節(jié)能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線圖》,2030年單車(chē)鎂合金用量目標(biāo)為45kg,而據(jù)統(tǒng)計(jì),2016年,我國(guó)汽車(chē)平均鎂合金用量只有3kg左右,鎂合金在未來(lái)汽車(chē)輕量化應(yīng)用市場(chǎng)廣闊,潛力無(wú)限。
鄧燕君表示,基于傳統(tǒng)汽車(chē)特別是新能源汽車(chē)對(duì)輕量化的迫切需求,鎂合金優(yōu)勢(shì)非常明顯,在汽車(chē)上的用量會(huì)逐步提升。她透露,目前鎂合金方向盤(pán)骨架已經(jīng)在長(zhǎng)安汽車(chē)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),在長(zhǎng)安汽車(chē)正在規(guī)劃的新能源車(chē)型中,鎂合金轉(zhuǎn)向支撐和座椅骨架未來(lái)將得批量應(yīng)用。
鄧燕君建議,鎂合金是較為理想的汽車(chē)輕量化材料之一,為了推動(dòng)鎂合金在汽車(chē)上的應(yīng)用,汽車(chē)主機(jī)廠應(yīng)該與鎂合金零部件廠、原材料供應(yīng)商、研究機(jī)構(gòu)緊密聯(lián)系,從全產(chǎn)業(yè)鏈合作去推動(dòng)鎂合金部件的應(yīng)用。
多材料混合車(chē)身是未來(lái)發(fā)展方向
鋁鎂應(yīng)用比例將上升
在輕量化材料的選擇上,“合適的材料通過(guò)合適的工藝用在合適的地方”是眾多汽車(chē)主機(jī)廠商在會(huì)上強(qiáng)調(diào)多的一句話(huà)。
浙江眾泰新能源汽車(chē)有限公司高級(jí)經(jīng)理金泉軍表示,對(duì)于汽車(chē)輕量化,汽車(chē)主機(jī)廠要考慮在確保汽車(chē)綜合性能指標(biāo)的前提下,盡可能降低汽車(chē)產(chǎn)品自身重量,以達(dá)減重、節(jié)能、減排、安全的綜合指標(biāo),同時(shí)還要保證汽車(chē)行駛的安全性、耐撞性、抗震性以及舒適性,并且汽車(chē)造價(jià)不被大幅提高。
杭州長(zhǎng)江汽車(chē)有限公司副總經(jīng)理熊飛認(rèn)為,鋁合金是未來(lái)非常優(yōu)秀的輕量化材料,在市場(chǎng)層面,“全鋁”就是金字招牌,但鋁合金在車(chē)身的應(yīng)用也面臨著高強(qiáng)鋼材、復(fù)合材料等其他材料的挑戰(zhàn)。
上海汽車(chē)集團(tuán)股份有限公司乘用車(chē)公司高級(jí)經(jīng)理倪雷也表示,盡管鋁合金是非常具有前景的輕量化材料,但對(duì)于車(chē)企來(lái)說(shuō),效益是企業(yè)考慮的一個(gè)重要因素,需要鋁合金材料企業(yè)進(jìn)一步降低成本。
而對(duì)于未來(lái)車(chē)身材料的發(fā)展,汽車(chē)主機(jī)廠商普遍認(rèn)為,多材料混合車(chē)身將是未來(lái)發(fā)展方向。“混合材料車(chē)身較好地兼顧了輕量化、工藝性、安全性和成本等各方面的需求,未來(lái)汽車(chē)車(chē)身用材必然是鋁合金、鎂合金、高強(qiáng)鋼和復(fù)合材料等多種材料集成的混合材料車(chē)身?!睆V汽汽車(chē)集團(tuán)股份有限公司汽車(chē)工程研究院劉建才博士發(fā)言時(shí)說(shuō)。
對(duì)于鋁、鎂等優(yōu)秀輕質(zhì)材料的應(yīng)用,與會(huì)代表普遍認(rèn)為,隨著鋁、鎂材料通過(guò)單一合金的循環(huán)回收和再生利用、成品率的提高以及主機(jī)廠的量化應(yīng)用,其在汽車(chē)輕量化材料中的應(yīng)用比例將明顯上升。
輕量化
輕量化已經(jīng)成為汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì),汽車(chē)制造企業(yè)已經(jīng)把輕量化工作融入了產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中,但輕量化技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用僅靠整車(chē)企業(yè)是不夠的,還需要零部件生產(chǎn)企業(yè)、基礎(chǔ)原材料企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)的共同協(xié)同努力,需要產(chǎn)業(yè)鏈上下游的通力合作。相信隨著第五階段油耗的實(shí)施、“雙積分”政策的落地以及新能源汽車(chē)的發(fā)展,將給汽車(chē)輕量化帶來(lái)進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)力,推動(dòng)鋁、鎂合金等輕量化材料的新的發(fā)展應(yīng)用。
來(lái)源:中國(guó)有色金屬報(bào)