隨著(zhu)全(quan)球汽(qi)車排(pai)放法規日(ri)益(yi)嚴苛(ke),實現車輛輕量(liang)(liang)(liang)化(hua)的(de)目標對于一眾跨國(guo)車企而言仍是頭(tou)等大(da)事.眾所(suo)周(zhou)知,油(you)耗、二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)排(pai)放量(liang)(liang)(liang)與車身(shen)重(zhong)量(liang)(liang)(liang)成正比,而鋁(lv)(lv)的(de)重(zhong)量(liang)(liang)(liang)只有鋼重(zhong)量(liang)(liang)(liang)的(de)1/3.為了達到汽(qi)車減重(zhong)的(de)目的(de),車企紛紛將目光轉向鋁(lv)(lv)材,希望以(yi)此提高汽(qi)車的(de)燃油(you)經(jing)濟性、降低二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)排(pai)放量(liang)(liang)(liang).當前(qian),以(yi)自動(dong)駕駛和電動(dong)汽(qi)車為主要方(fang)向的(de)新(xin)技術革(ge)命正在席(xi)卷汽(qi)車業(ye),這(zhe)將進一步推動(dong)全(quan)球車用(yong)鋁(lv)(lv)材需求增長.

    近日(ri),全球知名鋁(lv)材(cai)生產(chan)商諾(nuo)貝麗斯預測,由于(yu)中國(guo)電(dian)(dian)動汽(qi)(qi)車(che)產(chan)量不斷攀升,今(jin)年亞洲汽(qi)(qi)車(che)業鋁(lv)材(cai)需求將增長20%——25%.鋁(lv)材(cai)在安全性、耐久性、靈活性、環保性等(deng)方(fang)面(mian)的綜合優勢,獲得越(yue)來越(yue)多汽(qi)(qi)車(che)業內(nei)人士和(he)(he)(he)消費者的認可.但與此同時,鋁(lv)材(cai)成本高、強(qiang)度低和(he)(he)(he)焊接性能(neng)差等(deng)缺點也不容忽(hu)視.如何善用鋁(lv)材(cai)來推(tui)進汽(qi)(qi)車(che)電(dian)(dian)動化(hua)和(he)(he)(he)智能(neng)化(hua)的發展,仍(reng)是擺在眾多汽(qi)(qi)車(che)制造商面(mian)前的一道難(nan)題.

    鋁材助電動汽車減重

    近(jin)日,德國(guo)零部件供(gong)應(ying)商大陸集(ji)團公布了(le)一項(xiang)最(zui)新(xin)(xin)研(yan)究(jiu)成(cheng)果,一款專門為電動汽車(che)研(yan)發的新(xin)(xin)概念車(che)輪(lun).大陸集(ji)團對車(che)輪(lun)及輪(lun)軸(zhou)進行(xing)(xing)全新(xin)(xin)設計,其中(zhong)輪(lun)胎(tai)外圈采用(yong)的就是鋁(lv)質行(xing)(xing)星齒輪(lun)架,采用(yong)螺(luo)栓(shuan)連接方式將該(gai)(gai)設備牢(lao)牢(lao)地固定到輪(lun)轂(gu)上,剎車(che)盤(pan)也采用(yong)了(le)鋁(lv)材.大陸集(ji)團表示,該(gai)(gai)設計通(tong)過減輕輪(lun)胎(tai)重(zhong)量,優化了(le)電動汽車(che)的制(zhi)動,同時消除了(le)可能遭受腐蝕(shi)的傳統制(zhi)動轉子的不良制(zhi)動性能.與(yu)此同時,該(gai)(gai)設計也有利于降(jiang)低(di)汽車(che)的維(wei)護成(cheng)本(ben),延(yan)長汽車(che)的使用(yong)壽命.

    當前(qian),新能源汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)快速發展,將大(da)(da)大(da)(da)帶動(dong)車(che)(che)用(yong)鋁材的(de)(de)需求.與傳統(tong)燃(ran)油汽(qi)車(che)(che)相(xiang)比,在(zai)有限電(dian)池容量(liang)的(de)(de)前(qian)提下(xia),為了最大(da)(da)程度地增加(jia)續駛(shi)里(li)(li)程,解決電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)輕量(liang)化問題顯(xian)得更(geng)為迫切.對(dui)于(yu)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)(che)而(er)(er)言(yan),消(xiao)(xiao)費者最大(da)(da)的(de)(de)訴(su)求就(jiu)是保證續駛(shi)里(li)(li)程.在(zai)單體電(dian)池容量(liang)不(bu)變的(de)(de)情(qing)況下(xia),增加(jia)續駛(shi)里(li)(li)程就(jiu)必(bi)須安(an)裝更(geng)多(duo)電(dian)池,而(er)(er)電(dian)池是電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)(che)最主(zhu)要的(de)(de)成本(ben)之一(yi),安(an)裝更(geng)多(duo)電(dian)池不(bu)僅(jin)會(hui)顯(xian)著增加(jia)成本(ben),而(er)(er)且(qie)車(che)(che)身重(zhong)量(liang)增加(jia)也會(hui)消(xiao)(xiao)耗更(geng)多(duo)電(dian)能.因此(ci),讓(rang)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)(che)"瘦身"的(de)(de)緊迫性遠大(da)(da)于(yu)傳統(tong)燃(ran)油汽(qi)車(che)(che),而(er)(er)使用(yong)鋁材可以(yi)有效減(jian)輕車(che)(che)身整(zheng)體重(zhong)量(liang).

    鋁合(he)金(jin)在新(xin)能源(yuan)汽車(che)(che)中應用(yong)可以(yi)提(ti)升效率、降(jiang)低(di)(di)油耗和節(jie)能減排,因此(ci),全(quan)鋁車(che)(che)身(shen)是新(xin)能源(yuan)汽車(che)(che)輕(qing)量化的發展方向之一.特斯拉旗下代表車(che)(che)型——Model S采(cai)用(yong)了(le)(le)全(quan)鋁車(che)(che)身(shen).今年上(shang)半年,特斯拉Model S榮(rong)膺(ying)美(mei)國市場最受歡迎(ying)的豪華車(che)(che)型,銷量碾壓奔馳、寶馬.除(chu)了(le)(le)其充(chong)滿科技感的設計和構(gou)造,Model S最引人注(zhu)目(mu)的特點之一就是采(cai)用(yong)了(le)(le)鋁合(he)金(jin)作為車(che)(che)身(shen)框(kuang)架材料,使得(de)整體(ti)車(che)(che)身(shen)重量大幅(fu)降(jiang)低(di)(di),同時為消費者(zhe)帶來了(le)(le)更好(hao)的駕駛體(ti)驗.

    采用(yong)鋁材(cai)作為車(che)身(shen)材(cai)料,可(ke)以有效減(jian)輕車(che)身(shen)重量,并(bing)降低制(zhi)造成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben).歐(ou)洲鋁業協會的一項(xiang)研究(jiu)表明,以大眾高爾夫電(dian)(dian)動版(ban)為例,在相同續(xu)駛里程的情況下(xia),鋁制(zhi)版(ban)車(che)身(shen)攜(xie)帶的電(dian)(dian)池重量小(xiao)于鋼(gang)(gang)制(zhi)版(ban),全(quan)鋁車(che)身(shen)比鋼(gang)(gang)制(zhi)車(che)身(shen)需(xu)要(yao)(yao)的電(dian)(dian)池容量減(jian)少了9%.雖然全(quan)鋁車(che)身(shen)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)較高,但(dan)由于車(che)身(shen)減(jian)重節約的電(dian)(dian)池成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)比采用(yong)全(quan)鋁車(che)身(shen)而增加的成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)還要(yao)(yao)多,平均下(xia)來(lai)每(mei)輛鋁制(zhi)電(dian)(dian)動車(che)比傳統鋼(gang)(gang)制(zhi)電(dian)(dian)動車(che)便宜635歐(ou)元(yuan).

    自(zi)動駕駛不畏鋁(lv)價高

    未來(lai),自(zi)動駕(jia)駛(shi)汽(qi)車將(jiang)發揮著越(yue)來(lai)越(yue)重要的(de)(de)作用.行業機構預(yu)測(ce),到2035年,全球具備不(bu)同自(zi)動駕(jia)駛(shi)水(shui)平的(de)(de)汽(qi)車總(zong)量將(jiang)達(da)到3000萬輛.業內專家(jia)指出,自(zi)動駕(jia)駛(shi)汽(qi)車數(shu)量的(de)(de)快速增長也將(jiang)帶(dai)動鋁材消(xiao)費(fei)的(de)(de)大(da)幅提升.據(ju)美國密歇(xie)根大(da)學(xue)近日發布的(de)(de)一項研究(jiu)報告,未來(lai),由自(zi)動駕(jia)駛(shi)汽(qi)車承擔的(de)(de)總(zong)行駛(shi)里程預(yu)計將(jiang)增長75%以上(shang),這勢必要求自(zi)動駕(jia)駛(shi)汽(qi)車采(cai)用更加節能和輕(qing)量化的(de)(de)產品設計,以提升能源(yuan)效率(lv).

    目前,由(you)于成本(ben)較(jiao)高,鋁(lv)(lv)材(cai)(cai)還無法在(zai)(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)業實(shi)現大規(gui)模應用(yong)(yong).但自(zi)(zi)(zi)動駕駛(shi)(shi)(shi)車(che)(che)(che)輛的(de)(de)價格不菲(fei),車(che)(che)(che)企可(ke)以在(zai)(zai)自(zi)(zi)(zi)動駕駛(shi)(shi)(shi)汽(qi)車(che)(che)(che)上使用(yong)(yong)鋁(lv)(lv)材(cai)(cai),再將(jiang)成本(ben)分攤給終端用(yong)(yong)戶.未來,自(zi)(zi)(zi)動駕駛(shi)(shi)(shi)汽(qi)車(che)(che)(che)行駛(shi)(shi)(shi)的(de)(de)里程將(jiang)大大超過普通家(jia)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)輛,而(er)(er)且(qie)由(you)于人(ren)為因素導(dao)致的(de)(de)事故(gu)發生(sheng)率(lv)較(jiao)低,未來大量應用(yong)(yong)鋁(lv)(lv)材(cai)(cai)的(de)(de)自(zi)(zi)(zi)動駕駛(shi)(shi)(shi)汽(qi)車(che)(che)(che)很可(ke)能會被提供汽(qi)車(che)(che)(che)共享服(fu)務的(de)(de)運營商及出租(zu)車(che)(che)(che)公司所采(cai)用(yong)(yong).而(er)(er)且(qie),自(zi)(zi)(zi)動駕駛(shi)(shi)(shi)汽(qi)車(che)(che)(che)能夠晝夜不停地提供服(fu)務.因此,自(zi)(zi)(zi)動駕駛(shi)(shi)(shi)汽(qi)車(che)(che)(che)可(ke)以采(cai)用(yong)(yong)更多鋁(lv)(lv)材(cai)(cai)以實(shi)現車(che)(che)(che)輛的(de)(de)輕量化,進而(er)(er)提升鋁(lv)(lv)材(cai)(cai)在(zai)(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)應用(yong)(yong).

    今年(nian)7月(yue),首(shou)款具(ju)備(bei)3級自(zi)(zi)動(dong)(dong)駕(jia)駛水平(ping)的(de)量產(chan)車(che)奧迪新(xin)A8正式發(fa)布,這款"解放駕(jia)駛員雙手"的(de)產(chan)品(pin),采用的(de)就(jiu)是(shi)鋁(lv)制車(che)身,用實踐證明(ming)了鋁(lv)材是(shi)自(zi)(zi)動(dong)(dong)駕(jia)駛汽車(che)不可或缺的(de)"好伙(huo)伴".對于(yu)車(che)企而言(yan),在(zai)自(zi)(zi)動(dong)(dong)駕(jia)駛和電(dian)動(dong)(dong)汽車(che)中采用大量鋁(lv)材,有助于(yu)抵消鋰離子電(dian)池的(de)整(zheng)體(ti)成本.隨著電(dian)動(dong)(dong)汽車(che)以及自(zi)(zi)動(dong)(dong)駕(jia)駛汽車(che)的(de)進一(yi)步(bu)發(fa)展,未來鋁(lv)材也(ye)將(jiang)得(de)到更廣(guang)泛的(de)應(ying)用.

    成本(ben)仍是一大攔(lan)路虎

    據法(fa)國達科研(yan)究(jiu)機(ji)構最近發布的一份(fen)調研(yan)報(bao)告,未來(lai)(lai)十(shi)年,鋁材(cai)(cai)在汽車(che)行業中(zhong)的應(ying)用(yong)將激增42%,但增幅明顯低于(yu)之前的預期.該(gai)機(ji)構分析師迪克·舒爾茨表(biao)示:"未來(lai)(lai),鋁材(cai)(cai)在汽車(che)材(cai)(cai)料(liao)(liao)中(zhong)的占(zhan)比(bi)可(ke)能不會(hui)有(you)現(xian)在這么高.以福特F150為(wei)例(li),雖然該(gai)車(che)在采用(yong)鋁材(cai)(cai)后減(jian)重700磅,但制造成本(ben)卻增加(jia)了1000美(mei)元(yuan)."他(ta)認為(wei),為(wei)了平衡成本(ben),未來(lai)(lai)福特F-150可(ke)能會(hui)傾向于(yu)增加(jia)其(qi)他(ta)材(cai)(cai)料(liao)(liao)的使用(yong),鋁材(cai)(cai)用(yong)量將會(hui)減(jian)少.

    的確,上(shang)一(yi)代奧(ao)迪(di)A8的車(che)身采用了(le)(le)92%的鋁(lv)合(he)(he)金(jin),但新一(yi)代產品卻使用了(le)(le)鋁(lv)合(he)(he)金(jin)、高(gao)(gao)強度(du)(du)鋼(gang)、鎂合(he)(he)金(jin)以(yi)(yi)及(ji)碳纖維復合(he)(he)材料來打(da)造車(che)身,鋁(lv)合(he)(he)金(jin)的比(bi)(bi)例降至58%.對此,奧(ao)迪(di)德國輕量(liang)化(hua)設計中(zhong)心工程部經理(li)亞(ya)歷山大·科比(bi)(bi)爾(er)克(ke)表示,現在(zai)法規提(ti)高(gao)(gao)了(le)(le)對電池保護的強度(du)(du)要求,因此加入高(gao)(gao)強度(du)(du)、熱成型的鋼(gang)材勢在(zai)必行(xing).與上(shang)一(yi)代產品相比(bi)(bi),新一(yi)代奧(ao)迪(di)A8的扭轉剛(gang)度(du)(du)提(ti)升(sheng)了(le)(le)24%.而(er)且,鋼(gang)材的隔音(yin)特性更好,能有效(xiao)降低車(che)內(nei)噪聲.換言之,全鋁(lv)車(che)身目前(qian)仍存在(zai)強度(du)(du)低、扭轉剛(gang)度(du)(du)不(bu)足以(yi)(yi)及(ji)隔音(yin)效(xiao)果差(cha)等缺(que)點,難(nan)以(yi)(yi)滿足汽車(che)安全及(ji)舒適性能的高(gao)(gao)標準和高(gao)(gao)要求.

    此(ci)外(wai),全鋁車身的(de)(de)(de)維修和(he)養護(hu)費(fei)用也(ye)比較高.豐田汽(qi)車負責采(cai)購和(he)供應(ying)商的(de)(de)(de)副(fu)總裁羅(luo)伯(bo)特·楊坦言,在日本(ben)汽(qi)車制造商眼中,為了提升產品的(de)(de)(de)燃油經濟性(xing),采(cai)用較輕的(de)(de)(de)鋁材代替鋼材也(ye)許是(shi)必(bi)要的(de)(de)(de).但(dan)在面臨鋁材和(he)鋼材之間的(de)(de)(de)抉擇時,他(ta)們仍需要在成本(ben)、可靠性(xing)、涂料相容性(xing)、強度和(he)質量等方面進行權衡.