近日，國內(nèi)首臺(tái)采用“全鋁車身+全鋁底盤”的城市客車項(xiàng)目順利通過了中國第一汽車股份有限公司(以下簡稱“一汽”)的路試試驗(yàn)。該項(xiàng)目由忠旺集團(tuán)與一汽合作開發(fā)，不僅彌補(bǔ)了鋁合金在底盤應(yīng)用方面的空白，也讓忠旺成為國內(nèi)首個(gè)能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)、制造“全鋁車身+全鋁底盤”的鋁加工企業(yè)，是其在新能源市場(chǎng)領(lǐng)域的又一大革新。
據(jù)忠旺項(xiàng)目負(fù)責(zé)人介紹：“該款客車由忠旺與一汽共同完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及整車強(qiáng)度分析，以及材料試驗(yàn)、工藝評(píng)定、加工制造、樣車試制等工作。整個(gè)車身采用焊接加鉚接結(jié)構(gòu)，其中焊接以高鐵焊裝標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格控制，確保車體精度高于鋼車。”
這一12米大型城市客車車身輕量化及底盤性能提升項(xiàng)目，主要研究用于城市公共交通運(yùn)輸?shù)?ldquo;鋁代鋼”車，為一汽其他車型采用全鋁車身、全鋁底盤結(jié)構(gòu)提供技術(shù)參考。
以高鐵焊裝標(biāo)準(zhǔn)把控全鋁客車安全
目前，國內(nèi)外各大汽車廠商如沃爾沃、斯堪尼亞、亞歷山大丹尼斯、比亞迪等，已有量產(chǎn)全鋁客車在英國、芬蘭、馬來西亞等國家和中國香港、深圳等多個(gè)地區(qū)使用。但這種全鋁客車只是全鋁車身骨架，不包括底盤部分。
本次忠旺與一汽合作的城市客車項(xiàng)目，是國內(nèi)首臺(tái)采用全鋁車身、全鋁底盤結(jié)構(gòu)的客車，技術(shù)難度大，工藝要求高。據(jù)忠旺相關(guān)研發(fā)人員介紹，項(xiàng)目的一大挑戰(zhàn)，就是減重目標(biāo)與安全指標(biāo)此消彼長的行業(yè)性難題，對(duì)此，項(xiàng)目組經(jīng)過多次設(shè)計(jì)分析，最大程度地實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的模塊化、集成化，歷時(shí)8個(gè)月完成了設(shè)計(jì)方案。整車完成裝配并初步磨合后，歷經(jīng)半年時(shí)間經(jīng)過了車輛的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、長距離極限路況等各項(xiàng)測(cè)試，驗(yàn)證了此項(xiàng)技術(shù)的成熟度。
據(jù)一汽項(xiàng)目負(fù)責(zé)人介紹：“全鋁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)，就在于如何滿足整車剛度、強(qiáng)度等性能指標(biāo)的要求的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)輕量化。在本項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中，我們充分借鑒了動(dòng)車鋁底架設(shè)計(jì)方案，局部采用鋼鋁鉚接安全結(jié)構(gòu)，形成輕量化鋁合金結(jié)構(gòu)框架，實(shí)現(xiàn)了相對(duì)于鋼制結(jié)構(gòu)整車減重高達(dá)20%的同時(shí)，滿足整車各項(xiàng)性能要求。這一技術(shù)使得整車燃料消耗率降低約10%，生命周期內(nèi)運(yùn)營成本降低4萬元，全鋁客車綜合成本低于鋼制客車成本，輕量化成果突出。”
據(jù)了解，采用鋁型材的客車，首先車身底盤結(jié)構(gòu)要達(dá)到整車彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度的要求以及整車疲勞耐久試驗(yàn)，才能保證乘客的安全。特別是鋁材做車身結(jié)構(gòu)件，涉及金屬連接技術(shù)、深沖壓技術(shù)，技術(shù)難度比較高。而現(xiàn)在，用鋁材做底盤結(jié)構(gòu)，對(duì)技術(shù)提出了更高的要求。
能夠克服上述技術(shù)難題，“取決于忠旺在連接技術(shù)方面的技術(shù)積累，特別是焊接方面積累了豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，采用高鐵焊裝標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格控制，通過特定工藝方法控制變形，確保車體精度高于鋼車。”忠旺項(xiàng)目負(fù)責(zé)人說。
據(jù)該負(fù)責(zé)人透露，在與一汽合作的“全鋁車身+全鋁底盤”的客車項(xiàng)目中，忠旺不僅提供了全部鋁材，還共同合作完成了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、材料試驗(yàn)、工藝評(píng)定、樣車試制等工作。該項(xiàng)目除滿足鋼車同等的安全指標(biāo)外，車體骨架超過1200kg，占整車重量的10.4%；提高了整車的綜合能耗性能，節(jié)省了大量的運(yùn)營成本；底盤采用鋁合金結(jié)構(gòu)，耐腐蝕性能高，減少了傳統(tǒng)鋼制底盤的電泳工藝，進(jìn)一步提高了整車的經(jīng)濟(jì)性；且車身底盤件實(shí)現(xiàn)了100%的材料可回收再利用。
至此，在向“輕量化綜合解決方案供應(yīng)商”晉級(jí)過程中，忠旺又攻下一道“難題”——設(shè)計(jì)開發(fā)及制造國內(nèi)首臺(tái)“全鋁車身+鋁合金底盤結(jié)構(gòu)”的城市客車。
忠旺實(shí)力推動(dòng)客車鋁材應(yīng)用
我國《乘用車燃料消耗量限值》規(guī)定，到2020年我國生產(chǎn)的乘用車平均燃料消耗量要降至5升/百公里。另外，根據(jù)規(guī)劃，汽車產(chǎn)業(yè)碳排放總量先于國家承諾和產(chǎn)業(yè)規(guī)模，于2028年率先達(dá)到峰值。
日趨嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)給汽車制造商提出了更高的要求，也給汽車材料輕量化提供了發(fā)展機(jī)遇。鋁合金以其優(yōu)越的強(qiáng)度、輕量化特性、靈活的設(shè)計(jì)、高防腐蝕性、高回收利用率等特點(diǎn)，被眾多客車企業(yè)和公交公司認(rèn)定為新能源客車的車身首選。
客車的輕量化是集設(shè)計(jì)、制造、材料技術(shù)等為一體的系統(tǒng)性工程。忠旺從設(shè)計(jì)之初就注重結(jié)構(gòu)優(yōu)化，不斷進(jìn)行材料試驗(yàn)、工藝評(píng)定，最后提供性能更好的鋁合金材料來制造全鋁客車。
然而，全鋁客車在具備傳統(tǒng)鋼制車身無法比擬的優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，也意味著其在車身加工工藝難度上的顯著提升，忠旺以高鐵焊裝標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格把控客車的精度和安全度，確保車體精度高于鋼制車，同時(shí)更好地實(shí)現(xiàn)輕量化目標(biāo)。
一汽之所以選擇與忠旺合作研發(fā)“全鋁車身+全鋁底盤”的客車項(xiàng)目，因?yàn)橹彝粌H有強(qiáng)大的研發(fā)能力，更有專業(yè)的資質(zhì)和鋁合金客車車身的制造經(jīng)驗(yàn)。
目前，忠旺獲得進(jìn)入鐵路、汽車、船舶、航空等行業(yè)在內(nèi)的多項(xiàng)國際認(rèn)證資質(zhì)。其中，遼寧忠旺特種車輛制造有限公司已取得生產(chǎn)及銷售多個(gè)全鋁商用車的牌照，并有生產(chǎn)半掛車和油罐車的生產(chǎn)線。忠旺天津工廠新廠房第一條生產(chǎn)線生產(chǎn)13mm至300mm厚的鋁合金中厚板，有關(guān)產(chǎn)品可用于汽車、軌道車、特種車體，這是全球設(shè)備、配套設(shè)施領(lǐng)先的鋁壓延生產(chǎn)基地之一，彰顯著忠旺在新能源汽車領(lǐng)域的實(shí)力。
“在全鋁客車設(shè)計(jì)、制造方面，忠旺已經(jīng)積累了非常專業(yè)和豐富的經(jīng)驗(yàn)。”忠旺汽車項(xiàng)目負(fù)責(zé)人介紹說，早在2012年，忠旺就與國內(nèi)新能源汽車制造商比亞迪汽車工業(yè)有限公司合作，為其提供全鋁車身骨架型材。2015年，忠旺成功為華晨客車(大連)設(shè)計(jì)、制造、開發(fā)了全鋁車身新能源電動(dòng)公交客車。該客車整車骨架采用6系合金焊接完成，蒙皮采用5系薄板粘接點(diǎn)焊完成，具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕、吸振能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。這次合作也標(biāo)志著中國忠旺在客車車身領(lǐng)域更進(jìn)一步發(fā)展出成熟的鋁合金底盤技術(shù)，為后續(xù)各種新能源交通運(yùn)輸產(chǎn)品打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
車企加碼輕量化全鋁客車市場(chǎng)份額將進(jìn)一步提高
歐洲鋁業(yè)協(xié)會(huì)研究顯示，汽車每減重100公斤，油耗降低0.4升/百公里，二氧化碳排放減少1公斤。通過降低汽車的整備質(zhì)量，從而提高汽車的動(dòng)力性、減少燃料消耗、降低排放污染，已成為未來發(fā)展趨勢(shì)。
以輕質(zhì)的鋁材料制成的全鋁車身客車在歐洲、日本、新加坡等發(fā)達(dá)國家早已應(yīng)用，在國內(nèi)，深圳、杭州、福州、青島、北京等多個(gè)城市公交也從2013年以來就在大力推廣。目前，我國20個(gè)省市已明確公共交通系統(tǒng)將在2020年全面實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化，還有不少省市發(fā)布了公路客車電動(dòng)化的規(guī)劃。
“電動(dòng)客車對(duì)輕量化的需求更為迫切。”中國公路學(xué)會(huì)客車分會(huì)高級(jí)顧問裴志浩分析認(rèn)為，電動(dòng)客車的電量消耗主要取決于車身質(zhì)量，“動(dòng)力電池與傳統(tǒng)液體燃料相比，其單位比能量相對(duì)較低，如果要保證足夠的續(xù)航里程，電池往往占到車輛總重的30%~40%。此種情況下，車身材料輕量化的重要性不言而喻。”
對(duì)于國內(nèi)車企而言，輕量化已經(jīng)成為各大車企競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)份額的必經(jīng)之路。中信證券研究指出，新能源客車過去幾年發(fā)展迅速，隨著補(bǔ)貼加速退坡，行業(yè)優(yōu)勝劣汰也將加速，具備核心技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力和市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)力的龍頭企業(yè)有望受益于集中度提升，市場(chǎng)份額得以提高。
銷售數(shù)據(jù)也表明2017年新能源客車市場(chǎng)在穩(wěn)步提升。中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2017年11月新能源客車銷量為18662輛，環(huán)比增長62.4%；1-11月新能源客車總銷量超7萬臺(tái)。中汽協(xié)預(yù)計(jì)2018年新能源客車銷量將達(dá)10萬輛。
盡管車企與鋁企紛紛加大對(duì)新能源、輕量化技術(shù)的研發(fā)投入，旨在新一輪的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中搶占先機(jī)。但輕量化是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，只有通過結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的不斷優(yōu)化，搭配合適的材料，適當(dāng)控制成本，才能造出真正為市場(chǎng)所接受的輕量化車輛。
在新能源汽車領(lǐng)域布局已久的忠旺，無論在技術(shù)、工藝、產(chǎn)品，還是在結(jié)構(gòu)優(yōu)化、成本把控等方面都走在行業(yè)的前列，其研發(fā)和生產(chǎn)的乘用車全鋁白車身、大巴車全鋁車身五大片等產(chǎn)品均已量化生產(chǎn)并投入市場(chǎng)，得到積極反饋。
業(yè)內(nèi)人士預(yù)測(cè)，2018年新能源汽車市場(chǎng)將迎來產(chǎn)銷的大爆發(fā)。面對(duì)新一輪發(fā)展契機(jī)，忠旺不斷提高在輕量化領(lǐng)域的高附加值產(chǎn)品比例，將自身的規(guī)模優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為更高壁壘的產(chǎn)品和技術(shù)優(yōu)勢(shì)。中國忠旺董事長路長青亦表示：“忠旺重視產(chǎn)業(yè)合作及新能源汽車發(fā)展，已為此預(yù)備了充裕的資源，以適時(shí)作出必要的投入及產(chǎn)能建設(shè)。”
