在剛剛過(guò)去的2014年中國(guó)國(guó)際鋁工業(yè)展覽會(huì)上，交通用鋁成為行業(yè)焦點(diǎn)，利源精制、晟通集團(tuán)、諾貝麗斯等企業(yè)紛紛展出交通用鋁新產(chǎn)品，涵蓋了飛機(jī)、汽車、自行車等領(lǐng)域，其中，汽車用鋁最受矚目。

眾所周知，鋁合金比強(qiáng)度、比剛度高，耐腐蝕性好，回爐能耗小，回收價(jià)值高。隨著汽車輕量化發(fā)展，以鋁代鋼成為趨勢(shì)，來(lái)自中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)顯示，用鋁來(lái)代替鋼材生產(chǎn)汽車，整車重量可以減少30%~40%。而汽車車身自重約消耗70%的燃油，汽車整車重量每減少100公斤，百公里油耗可降低0.3~0.6升。

在全球范圍內(nèi)，鋁在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用已見成果：前不久，叢林集團(tuán)和京東商城簽下50輛鋁制掛式廂車訂單、晟通集團(tuán)和順豐速運(yùn)簽署了第二批20輛鋁制廂式掛車訂單；日企神鋼投資有限公司總經(jīng)理堀田學(xué)透露，該公司已在天津設(shè)立神鋼汽車鋁部件(天津)有限公司，總投資11.5億元，預(yù)計(jì)2016年開始正式運(yùn)行；此外，奧迪、捷豹、福特等跨國(guó)車企已開始了量產(chǎn)全鋁車身汽車。

“鋁合金具有輕量減重、耐撞安全、回收價(jià)值高等優(yōu)點(diǎn)，是汽車輕量化的理想材料。”湖南大學(xué)教授、汽車車身先進(jìn)設(shè)計(jì)制造國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任李落星向本報(bào)記者介紹。

然而時(shí)至今日，鋁制汽車的推廣并不順利。除了成型工藝和加工技術(shù)等方面的問(wèn)題，擴(kuò)大鋁制汽車應(yīng)用面臨著兩大難題：一是設(shè)計(jì)理念問(wèn)題，二是成本問(wèn)題。

    推廣車用鋁，設(shè)計(jì)理念有待突破

據(jù)介紹，汽車用鋁所面臨的設(shè)計(jì)理念問(wèn)題可以歸結(jié)為設(shè)計(jì)規(guī)范和消費(fèi)觀念問(wèn)題。

目前，汽車用鋁以鑄件為主，板材、變形鋁合金擠壓件的應(yīng)用很少，并且車身用鋁相對(duì)較少，零部件用鋁相對(duì)較多，據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前北美大約有30%的汽車引擎蓋、20%的保險(xiǎn)杠采用鋁金屬。

相較于成型工藝非常成熟的鋼結(jié)構(gòu)件來(lái)說(shuō)，鋁成型工藝成熟度較差，其設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)規(guī)范也制約了車用鋁合金應(yīng)用擴(kuò)大化。

對(duì)此，李落星教授表示，“目前鋁合金結(jié)構(gòu)件在車身上的使用并沒(méi)有一個(gè)科學(xué)統(tǒng)一的設(shè)計(jì)規(guī)范，大家都知道它好用，但是怎么設(shè)計(jì)呢？不可能按照鋼件的標(biāo)準(zhǔn)，把它做成和鋼件一樣的東西。”

由于設(shè)計(jì)規(guī)范的缺乏，相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)都在“單打獨(dú)斗”，車用鋁合金件難以大規(guī)模批量生產(chǎn)，這也在無(wú)形當(dāng)中推高了鋁制汽車普及應(yīng)用的成本。因此出臺(tái)相關(guān)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)就顯得尤為重要。

此外，鋁制汽車的推廣還受制于消費(fèi)觀念。目前，公眾、甚至是一些汽車廠商對(duì)于鋁合金材料的認(rèn)識(shí)仍有不足、消費(fèi)動(dòng)力明顯滯后，相當(dāng)一部分人認(rèn)為鋁合金汽車安全性較差。

李落星教授認(rèn)為，這是對(duì)于汽車用鋁認(rèn)識(shí)的一個(gè)明顯誤區(qū)。他表示，“鋁合金材料具有很好的吸能性，單位重量的鋁在碰撞中吸能量是鋼的2倍，在碰撞過(guò)程中鋁合金的變形能夠吸收很多能量，因此鋁合金的應(yīng)用不僅可以減重，而且能夠提高汽車的安全性能，保護(hù)乘駕人安全。”

價(jià)格高企，鋁制汽車仍屬豪門盛宴

設(shè)計(jì)理念的問(wèn)題最終會(huì)體現(xiàn)在產(chǎn)品價(jià)格上，因此，制約車用鋁合金應(yīng)用的主要問(wèn)題是成本，價(jià)格高可以說(shuō)是鋁制汽車推廣所面臨最大的難題。

就目前來(lái)看，鋁價(jià)雖然處于較低位，但每噸成本仍然需要1.5萬(wàn)元左右，而鋼材成本僅為其1/3，再加上生產(chǎn)和加工的成本，期間差距不言而喻。

　　“輕量化設(shè)計(jì)主要分為材料輕量化和結(jié)構(gòu)輕量化，一般企業(yè)都會(huì)根據(jù)自身成本承受能力選擇不同方式。”清華大學(xué)蘇州汽車研究院輕量化所副所長(zhǎng)賴興華表示。

“部分輕質(zhì)材料雖然降低重量效果明顯，但是成本高昂。對(duì)于經(jīng)濟(jì)型產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，車重降低一公斤的成本控制在20元以內(nèi)才是一個(gè)可接受的范圍。”楊興炎稱。然而，目前鋁合金等輕質(zhì)材料的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)這一價(jià)格。

遼寧忠旺集團(tuán)有限公司技術(shù)中心相關(guān)人員也表示，汽車用鋁的推廣受制于價(jià)格因素，如果成本一直居高不下，鋁制汽車的推廣難度較高。

據(jù)悉，在歐、美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家，車身用變形鋁合金材料、工藝和應(yīng)用上都取得了相當(dāng)?shù)倪M(jìn)展，但由于成本原因，主要還集中在中高當(dāng)車上，采用全鋁車身的汽車也多是豪華車型。舊時(shí)王謝堂前燕，終究還是要飛入尋常百姓家，鋁制汽車的推廣應(yīng)用亦如此理，沒(méi)有民用汽車的擁躉，普及鋁制汽車缺乏扎實(shí)根基。

相關(guān)專家表示，鋁制汽車價(jià)格短時(shí)間內(nèi)難以大幅下降，因此彌合價(jià)格差距還應(yīng)從降低油耗等實(shí)際使用方面著手。鋁制汽車售價(jià)雖然高于普通汽車，但由于自重減輕、油耗降低，在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中，每年節(jié)省的油費(fèi)、過(guò)路過(guò)橋費(fèi)等費(fèi)用也是一筆不小的開支。

另外，李落星教授介紹說(shuō)，“經(jīng)過(guò)近年來(lái)的發(fā)展，鋁合金擠壓件成型工藝已經(jīng)比較成熟，其成品率已經(jīng)從原來(lái)的30%、40%提高到了98%甚至100%，成本也相應(yīng)降低。”這將有助于鋁制汽車的推廣。但他也坦言，無(wú)論是鋼材還是鋁材，沒(méi)有絕對(duì)的優(yōu)劣之分，相反，正是材料和工藝的相互競(jìng)爭(zhēng)，引領(lǐng)了汽車工業(yè)的進(jìn)步。

推廣鋁合金應(yīng)用是汽車產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重大需求，它不僅是技術(shù)進(jìn)步，更關(guān)乎設(shè)計(jì)理念和消費(fèi)觀念的改進(jìn)。李落星教授表示，盡管我國(guó)車身用變形鋁合金還剛起步，自主品牌汽車上的應(yīng)用還相當(dāng)少，在理念、成本、設(shè)計(jì)等方面存在一些問(wèn)題，但隨著我國(guó)汽車工藝的發(fā)展，必將引領(lǐng)車身用鋁的潮流。