近年來，汽車行業(yè)出于節(jié)省燃油和降低排放等方面的考慮，使汽車輕量化設計成為了汽車發(fā)展的必然趨勢。由于汽車車身重量約占汽車總質(zhì)量的三分之一，車身的輕量化設計對汽車節(jié)能減排非常重要。因此，汽車車身輕量化設計對于提升整車燃油經(jīng)濟性的意義重大。6月7日，在北京佰匯方略信息咨詢有限公司主辦的“2021年中國乘用車鋁車身與物流車鋁車廂專題研討會”上，主機廠、零部件企業(yè)、鋁加工企業(yè)以及設備、檢測等相關企業(yè)齊聚一堂，共同研討乘用車、客車、物流商用車車身材料及輕量化創(chuàng)新工藝等最新發(fā)展趨勢。

鋁-鋼混合結構車身

應用前景看好

目前，多材料混合應用已經(jīng)成為汽車輕量化的發(fā)展趨勢。“整車輕量化總體趨勢仍然向著多材料綜合應用的方向發(fā)展。”北京新能源汽車股份有限公司輕量化技術科科長田宇黎在出席會議時說道。

上海汽車集團乘用車公司車身材料經(jīng)理葉青亮表示，未來，上汽汽車材料將采取多元材料戰(zhàn)略，即將合適的材料用在合適的部位。他介紹，從上汽新能源汽車車身輕量化選材發(fā)展路線來看，高端產(chǎn)品將更多采用碳纖維外覆蓋件或全鋁車身；主流產(chǎn)品更多采用超高強鋼與多種輕質(zhì)材料混合連接，低端產(chǎn)品仍以鋼制車身為主，并加大高強鋼比例。其中，鋁-鋼混合結構車身在國內(nèi)已經(jīng)展開應用，并呈現(xiàn)出擴充增加的趨勢。佰匯方略總經(jīng)理王登文介紹，鋁-鋼混合結構車身已在北汽、上汽、廣汽、比亞迪、吉利、小鵬、理想、愛馳、華人運通、上汽通用、特斯拉上海工廠等車企下線并量產(chǎn)。

但王登文也指出，歐洲鋁-鋼混合結構車身占比更高，約占比57%，在鋁-鋼混合結構車身應用上，中國與歐洲還有較大的差距，預示著市場潛力存在很大空間。

此外，全鋁結構車身、鋁-碳混合結構車身等的量產(chǎn)與應用也使鋁鎂輕合金應用得到了快速增長。據(jù)悉，全鋁結構車身已在蔚來、奇瑞、捷豹、路虎等車企實現(xiàn)量產(chǎn)。鋁-碳混合結構車身已在長安汽車、前途汽車實現(xiàn)突破。

田宇黎表示，鋁作為除鋼以外，整車企業(yè)最為熟識的材料，近年來不僅鋁合金的用量有明顯上升，在整車企業(yè)中的認可度和接受度也在不斷提高。從綜合性能來看，鋁合金仍然是未來應用的一大趨勢。

從今年上汽制定的《輕量化材料、工藝技術路線圖》中也不難發(fā)現(xiàn)，在上汽新能源汽車未來用鋁的策略中，將會做好新材料、新工藝的技術儲備，開發(fā)低成本的鋁合金和先進的鋁合金成型工藝，以及新的各種聯(lián)接技術；同時，將重點開展結構優(yōu)化設計，實現(xiàn)輕量化且低成本。此外，從應用部件來看，鋁板將率先從發(fā)動機蓋罩、車身覆蓋件應用開始拓展，并逐漸擴大到鋁車身；而鋁型材應用將從前后緩沖梁開始，逐步擴展到架構件；鑄鋁應用將從減震塔開始，逐步拓展到集成式結構。

根據(jù)《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖》，將大力推進鋁合金材料在中國汽車上的應用，2030年我國汽車單車用鋁量將達到350公斤/輛。在上海勵益鋁業(yè)有限公司銷售副總經(jīng)理萬恩貴看來，未來10年內(nèi)，汽車各個主要部件的鋁材滲透率都將明顯提高。鋁制引擎蓋、車門將是最易滲透的兩個部件，其他領域的滲透率也將大幅度提高。

葉青亮指出，目前汽車輕量化鋁材應用還存在著一些難點，面臨著一些挑戰(zhàn)。比如，在鋼-鋁混合結構車身中，由于鋼鋁間存在較大電位差，易產(chǎn)生電偶腐蝕、熱膨脹差異大等問題，都給鋼鋁的焊接帶來了困難。此外，對于傳統(tǒng)車企來說，在輕量化新材料應用時，需要對老的產(chǎn)線進行改造，對焊接、涂裝等車間進行調(diào)整，這將涉及到擴大投資和增加成本，這也會影響企業(yè)輕量化新材料應用的落地速度。

田宇黎呼吁，輕量化新材料應用不僅需要整車廠、零部件供應商、材料供應商共同參與，更需要設計、材料、連接工藝和成形制造等緊密協(xié)作、持續(xù)解決問題、攻克難關，來推動應用。

物流車鋁化率明顯提升

商用車輕量化勢在必行

近年來，城市物流、快遞等行業(yè)快速增長。數(shù)據(jù)顯示，2020年中國規(guī)模以上快遞企業(yè)業(yè)務量完成833.6億件，同比增長31.2%。

相關資料顯示，鋁制車廂能夠降低車身重量的35%至40%，這也意味著在同等重量的運輸條件下每次運送量可比全鋼結構半掛車多拉運40%左右的貨物，空載運行也將大大節(jié)省油耗。

良好的經(jīng)濟效益也使得輕量化快運集裝箱式鋁車箱受到了業(yè)界的高度關注與推崇，并得到了前所未有的大量應用。王登文預計，隨著物流快運業(yè)務的高速增長，以輕量化、長壽命、高殘值回收的集裝式鋁車箱將被物流業(yè)推向一個就用量的新高度。

王登文也指出，從整個商用車領域來看，目前國內(nèi)的商用車鋁化率遠遠低于發(fā)達國家，仍有很大增長空間。

數(shù)據(jù)顯示，貨車每減輕1噸重量，其生命周期中就可以節(jié)油約18噸，減少碳排放近42噸。隨著超載治理加嚴及按軸收費政策出臺后，引起的市場需求變化，促進了汽車產(chǎn)業(yè)結構的調(diào)整，商用車輕量化勢在必行。

陜西汽車控股集團有限公司技術工藝部部長張正峰在會上介紹了陜汽集團“十四五”期間輕量化的規(guī)劃以及對鋁合金材料及零部件的需求。他介紹，“十四五”期間，陜汽集團將加快高強鋼、復合材料、鋁鎂合金等新材料、產(chǎn)品新結構和新工藝等新技術的應用，推動整車在滿足不同細分市場承載能力的同時，使整車自重持續(xù)優(yōu)化，公司預計2025年重型卡車自重下降比例約10%。在全鋁白車身輕量化方面，將基于現(xiàn)有牽引長頭駕駛室進行輕量化設計，把鋼制車身改為鋁制車身，并將其車身造型根據(jù)材料特性進行適應性調(diào)整，實現(xiàn)白車身減重≥22%。他希望，能與上游材料企業(yè)、零部件企業(yè)以及設備廠商共同推動陜汽集團的輕量化步伐。

原材料價格高企

對產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)形成沖擊

今年以來，傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)生產(chǎn)所需的有色金屬、化工等原材料均出現(xiàn)了大幅上漲，拉高了實體制造業(yè)的成本，也給產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)帶來了一定影響，尤其是中小鋁加工企業(yè)受到的沖擊更為明顯。

佛山市輕鋁汽車零部件科技有限公司總經(jīng)理徐均民表示，中小企業(yè)在面對原材料價格上漲時，轉嫁成本能力不強，進一步壓縮了企業(yè)的利潤，同時原材料價格的大幅上漲也加大了企業(yè)的資金壓力。此外，招工難以及用工成本的劇增，也是擺在企業(yè)面前繞不過的現(xiàn)實問題。成本高壓之下，一些制造企業(yè)不得不“提價求生”，但也擔心過度的提價會造成訂單的流失。

而高昂的價格也對下游的需求產(chǎn)生了一定的抑制。一家鋁加工企業(yè)參會代表告訴記者，今年原鋁價格攀升至高位，抑制了部分下游企業(yè)的消費需求，觀望態(tài)度明顯，受此影響，該公司訂單下滑超過50%。在田宇黎看來，材料成本的變化會帶動整車成本的變化，原材料價格的大幅上漲會對整車企業(yè)的材料可行性分析產(chǎn)生一定影響。

面對目前的困境，徐均民建議，鋁加工中小企業(yè)要把產(chǎn)品做精、做極致，并把管控風險放在首位，順勢而為，緊跟國家戰(zhàn)略方向發(fā)展。

“未來，隨著新能源汽車和高端品牌乘用車車型市場滲透率的大比例提升，全鋁結構車身、鋁-鋼混合結構車身、鋁-碳混合結構車身應用將進入提速發(fā)展的快車道。”王登文在會議總結時說道。隨著汽車新材料及新工藝的發(fā)展，也將給鋁合金材料企業(yè)帶來更多機遇與挑戰(zhàn)。廣東（南海）鋁加工產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟常務副理事長盧繼延在視頻致辭中表示，佛山作為我國鋁型材產(chǎn)業(yè)的主要生產(chǎn)基地，在汽車用工業(yè)鋁型材方面，佛山鋁合金材料企業(yè)正在向高質(zhì)量、智能化方向轉型升級，以期能與汽車主機廠、汽車零部件企業(yè)和鋁加工同行攜手合作，為汽車輕量化產(chǎn)業(yè)作出新的貢獻。(史愛萍)