全鋁車身將成為汽車輕量化的主要方向
         2015年10月14日09:24 來源：蓋世汽車網(wǎng)作者：任慧娟
       在乘用車車身及部件上，用輕質(zhì)的鋁合金替代鋼材，這并不是一件新鮮事。但我們注意到，近幾年此替代趨勢的進程大大加快。如特斯拉的ModelS采用了全鋁車身，2015款的福特暢銷皮卡F-150也將采用全鋁車身，另外還有鋁軋制品巨頭諾貝麗斯（NovelisInc.）在全球大幅擴張汽車用鋁板的產(chǎn)能，該企業(yè)在北美、歐洲業(yè)務(wù)拓展的基礎(chǔ)上，于2014年底建成了亞洲第一條汽車專用鋁板生產(chǎn)線（常州），提前進入市場搶占先機，這也從側(cè)面反映了行業(yè)的景氣度。
        諾貝麗斯中國區(qū)董事總經(jīng)理兼亞洲汽車業(yè)務(wù)副總裁劉清在接受蓋世記者采訪時表示，按照加工形式分類的話，汽車用鋁主要分為壓鑄、擠壓和壓延三種形態(tài)，其中壓鑄件用量占比80%左右，擠壓件和壓延件各占10%左右。壓鑄件主要用于發(fā)動機、車輪等部位，擠壓件主要用于座架、行李架、門梁等，而壓延件主要是生產(chǎn)車身用鋁板等。一般來說車身重量占到整車重量的30-40%左右，未來全鋁車身將是汽車輕量化的主要方向。

   
    圖為：諾貝麗斯中國區(qū)董事總經(jīng)理兼亞洲汽車業(yè)務(wù)副總裁劉清
                   應(yīng)用車型“下探”成本趨向均衡
        根據(jù)美國鋁學(xué)會報告，汽車每使用0.45Kg鋁就可減輕車重1Kg。而對于一輛1300Kg重的轎車，若重量減輕10%，其燃油消耗可降低8%。這在節(jié)能減排政策不斷縮緊形式下，對車企來說無疑是一劑良藥。

          “原來車身用鋁主要集中在高端車，如保時捷、法拉利、捷豹等部分車型，而今我們發(fā)現(xiàn)，車身鋁的使用在明顯下探，在A/B級車里面用的越來越多。如大眾高爾夫。這也是諾貝麗斯未來業(yè)務(wù)拓展的一個方向?！眲⑶逯赋?。
        如果說應(yīng)用車型下探，背后的原因恐怕也要追溯到兩點——用車成本和購車成本的均衡。車企用鋁的動力一方面是為了達到節(jié)能標準，另外一方面則是當用車成本大于購車成本時，車企才會有所行動，畢竟相對鋼，鋁合金成本相對較高，而給車企資深帶來的附加值較少，而目前或許正在接近或達到成本的均衡點。且近年來石油價格一直處于相對高位，而電解鋁由于產(chǎn)能過剩價格處于相對低位，才導(dǎo)致這一下探形式的出現(xiàn)。
       據(jù)歐洲鋁業(yè)協(xié)會（EAA）的研究表明，對于高爾夫之類大小的電動車型，在相同續(xù)航里程下，使用全鋁車身將增加1015歐元成本，但可以節(jié)省電池成本1650歐元，總成本將減少635歐元。對于傳統(tǒng)燃油車，按目前汽油價格計算，不到2年即可從節(jié)省的燃油費用里收回鋁替代鋼增加的成本。
       當成本這一“軟肋”逐步均衡時，也即意味著鋁合金最大的發(fā)展障礙正待被突破，畢竟相對其他可替代材料，鋁合金技術(shù)在汽車上的應(yīng)用較為成熟，也是較為現(xiàn)實和理想的輕量化方案。
                      技術(shù)再升級強度超過600兆帕
      目前，汽車車身用鋁合金材料主要包括2000系、5000系、6000系合金板材、型材、管材及高性能鑄鋁，不同受力部位采用不同型號的鋁合金材料。系列越高，意味著其屈服強度越高，部件安全系數(shù)越高，這也是車企較為關(guān)注的技術(shù)重點。據(jù)悉，目前諾貝麗斯6000系鋁合金可達200-300兆帕屈服強度，而其最新推出的NovelisAdvanz?7000系可達500-600兆帕以上。

        注：NovelisAdvanz?7000系列鋁合金的強度比當前市場上大量使用的汽車用鋁高出兩到三倍，可用于制造保險杠系統(tǒng)、碰撞環(huán)和車門防撞梁等汽車組件，及本圖所示為車頂提供結(jié)構(gòu)性支撐的汽車B柱
    “7000系鋁合金除了強度增加外，又保持一個良好的韌性，能夠達到較好的潰縮性能，增加部件及汽車的安全性能。此外，7000系材料可以做的更薄，我們做過測算，從屈服強度230兆帕提高到500~600兆帕，單單一個部件的薄度就能夠減掉20%到25%，且其焊接及和其他材料的融合度都已經(jīng)獲得成功驗證，這些帶給汽車主機廠的效益是非常明顯的。目前，首批NovelisAdvanz?7000系列合金已開始接受一些全球汽車制造商的客戶測試?！眲⑶褰榻B道。
       同時，劉清表示，汽車結(jié)構(gòu)件是鋁合金發(fā)展應(yīng)用的第二步，對材料強度提出了更高要求，7000系未來在此模塊及全鋁車身中將會更好的呈現(xiàn)其意義。
       綜上所述，成本的均衡和技術(shù)的不斷突破，鋁合金之前所面對的兩大“軟肋”正在逐步被化解。再加上政策東風助推，鋁合金的春天已然到來。根據(jù)IHSAutomotive的數(shù)據(jù)預(yù)測，目前全球每年的原鋁消費量在5500萬噸左右，其中12%-15%使用在汽車領(lǐng)域，也即660-825萬噸。預(yù)計到2025年全球原鋁消費量將達到1.2億噸，其中汽車用鋁比例將上升至25%，達到3000萬噸。為了滿足這些新增的需求，車身用鋁行業(yè)將會出現(xiàn)爆發(fā)式增長。