先回收鋁,再造鋁車(chē)身,沒(méi)有比他們更會(huì)利用鋁的了
2016年02月04日 9:10 8335次瀏覽 來(lái)源: 每日汽車(chē)觀(guān)察 分類(lèi): 鋁應(yīng)用
一般而言,一輛車(chē)的車(chē)身,包括白車(chē)身及其附件。白車(chē)身,body in white,指的是,已經(jīng)焊接好但尚未噴漆的白皮車(chē)身,包括一輛車(chē)的車(chē)頂蓋、翼子板、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋、行李箱蓋和車(chē)門(mén)等。
傳統(tǒng)工藝來(lái)看的話(huà),在汽車(chē)白車(chē)身的生產(chǎn)中,主要使用的是低碳鋼板。低碳鋼板的強(qiáng)度和剛度,都能很好地滿(mǎn)足對(duì)于汽車(chē)車(chē)身的性能要求,也能滿(mǎn)足車(chē)身的焊接需求,并具備很好的塑性加工性能。
但隨著對(duì)汽車(chē)車(chē)身輕量化要求的逐漸提高,普通鋼板漸漸無(wú)法滿(mǎn)足越來(lái)越高的要求,車(chē)企們也開(kāi)始看向了有色金屬,這其中,鋁在汽車(chē)白車(chē)身材料中的應(yīng)用,慢慢開(kāi)始顯得搶眼。
為什么是鋁?
這個(gè)要從鋁本身的密度開(kāi)始說(shuō)起。鋁的密度是2.7,而鋼的密度達(dá)到了7.8,這個(gè)特性,就決定了鋁的比重比鋼輕了約有2/3,是非常理想的減重材料。
同樣的鋁材和鋼材,做同樣的汽車(chē)部件,鋁材做出來(lái)的部件可以比鋼材在重量上輕40%左右,打一個(gè)不恰當(dāng)?shù)谋确?,一個(gè)是減肥前的體重,一個(gè)是減肥后的體重,而都在同一幅皮囊里面。
對(duì)于一輛車(chē)來(lái)說(shuō),如果車(chē)身能夠降低10%的重量,那么油耗(針對(duì)中國(guó)道路環(huán)境而言)可以得到7%左右的改善;如果車(chē)身能夠減輕1kg的重量,那么在汽車(chē)的全壽命周期中,可以減少17kg的二氧化碳排放量。
以制造一輛普通的中型汽車(chē)為例,整個(gè)過(guò)程需要消耗725公斤的鋼和鑄鐵,再加350公斤的沖壓鋼板。而將鋁應(yīng)用于汽車(chē)白車(chē)身,則是在40多年以前,從德國(guó)開(kāi)始的,其初衷正是為了減重,從而提高燃油效率。
他們,簡(jiǎn)直做透了鋁的生意
上周,我們見(jiàn)到了諾貝麗斯(Novelis)中國(guó)區(qū)董事總經(jīng)理、諾貝麗斯亞洲副總裁-汽車(chē)業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人劉清。諾貝麗斯這個(gè)名字,對(duì)于大多數(shù)普通消費(fèi)者而言,應(yīng)該都還是比較陌生。但在目前,諾貝麗斯的鋁材已在全球應(yīng)用于180多種車(chē)型,劉清說(shuō),在使用鋁材做汽車(chē)輕量化應(yīng)用的這個(gè)細(xì)分市場(chǎng)里面,諾貝麗斯已經(jīng)占據(jù)了超過(guò)50%的市場(chǎng)份額。
剛開(kāi)始,鋁只是進(jìn)入到了汽車(chē)零部件中,多數(shù)用于發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部件和氣缸缸體。到如今,不少高端汽車(chē)在汽車(chē)白車(chē)身結(jié)構(gòu)方面也開(kāi)始大量用鋁,即全鋁車(chē)身(AIV,Aluminum Intensive Vehicle)。
捷豹XK在應(yīng)用鋁合金技術(shù)之前,車(chē)身零件結(jié)合總數(shù)為5189個(gè),使用鋁合金之后,降至2761個(gè),車(chē)身剛性提高了48%,而重量則從1685kg下降至1595kg。
“而中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)開(kāi)始將鋁應(yīng)用于白車(chē)身,從嚴(yán)格意義上來(lái)講,應(yīng)該是在四五年前。”劉清介紹道,上汽榮威是第一個(gè)真正開(kāi)始將鋁材應(yīng)用于白車(chē)身的自主品牌,而另一個(gè)大量使用鋁制造汽車(chē)白車(chē)身的企業(yè),則是合資品牌一汽-大眾奧迪。
2012年年底,諾貝麗斯在中國(guó)常州,正式動(dòng)工興建汽車(chē)高端專(zhuān)用白車(chē)身鋁板熱處理生產(chǎn)線(xiàn)。2年不到的時(shí)間,整條生產(chǎn)線(xiàn)正式投產(chǎn),成了中國(guó)第一條同類(lèi)做汽車(chē)專(zhuān)用鋁板熱處理的生產(chǎn)線(xiàn)。
這條生產(chǎn)線(xiàn)的年規(guī)劃產(chǎn)能為12萬(wàn)噸,百分之百用作汽車(chē)專(zhuān)用鋁板,目前還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)滿(mǎn)產(chǎn),其生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品,目前主要供向歐美等海外客戶(hù),和部分國(guó)內(nèi)客戶(hù)。
以新近上市的凱迪拉克CT6為例,CT6的車(chē)身有將近57%的材料,都采用了諾貝麗斯鋁材,全部由常州工廠(chǎng)供貨,在車(chē)身輕量化、高強(qiáng)度化方面,都有了不小的提升。
據(jù)劉清估計(jì),在1-3年內(nèi),常州工廠(chǎng)可以實(shí)現(xiàn)滿(mǎn)產(chǎn),對(duì)于鋁車(chē)身的中國(guó)市場(chǎng),劉清還是相對(duì)樂(lè)觀(guān)。“鋁確實(shí)在汽車(chē)車(chē)身里用得越來(lái)越多,這是一個(gè)很明確的趨勢(shì)。”
我先回收鋁,再制造鋁
在車(chē)身實(shí)現(xiàn)輕量化的同時(shí),當(dāng)然也要保證足夠的強(qiáng)度,在某些特殊位置的部件,還必須具備非常好的潰縮性能,這就對(duì)合金材料的選擇提出了要求。
劉清分享了一個(gè)實(shí)例:鋁合金系有1000系到8000系,汽車(chē)行業(yè)用的大多是5000系和6000系的鋁合金。一般而言,7000系的合金比普通合金的屈服強(qiáng)度要高出三倍,因此往往用于軍事和航空用途,而現(xiàn)在,諾貝麗斯要將7000系的鋁合金,應(yīng)用到汽車(chē)當(dāng)中。
既做到車(chē)身輕量化,又能達(dá)到最佳的材料使用性能,同時(shí)還能達(dá)到很好的使用效果,這已經(jīng)是一件并不容易的事情了。但諾貝麗斯在做的還不止這些。
截至2015財(cái)年,諾貝麗斯在全球范圍內(nèi)的產(chǎn)品中,回收鋁的含量為49%。諾貝麗斯本身就是全球最大的鋁回收企業(yè),在汽車(chē)行業(yè)中,諾貝麗斯給歐美汽車(chē)主機(jī)廠(chǎng)供貨均采用了閉環(huán)循環(huán)系統(tǒng),不會(huì)浪費(fèi)任何加工過(guò)程中產(chǎn)生的邊角廢料,而是直接回爐進(jìn)行重新利用,實(shí)現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)。
好用,也要經(jīng)得住修
但全鋁車(chē)身并不是沒(méi)有壞處,盡管鋁的延伸率已經(jīng)超過(guò)了30%,但相比于鋼,仍然不夠延展,并不容易用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行焊接,其修復(fù)工藝十分復(fù)雜,維修成本比傳統(tǒng)材料要高出許多。
劉清仔細(xì)介紹了諾貝麗斯目前所采用的幾種鋁的連接技術(shù):首先是激光焊接技術(shù),包括遙控的激光焊接等;除了焊接之外,鋁材自身與其他材料的連接,可以采用自攻鉚的工藝進(jìn)行,通過(guò)鉚接鉚在一起進(jìn)行冷連接。
此外,還有一種粘膠連接,諾貝麗斯在2015年開(kāi)發(fā)出了一種特殊的化學(xué)試劑BONDERITE? M-NT 8453,經(jīng)過(guò)對(duì)鋁的表面做一些特殊的表面處理之后,鋁對(duì)其他材料的粘膠連接強(qiáng)度會(huì)成倍增加,同時(shí)也保證了鋁的機(jī)械性能。
責(zé)任編輯:四筆
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