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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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)對汽車節(jié)能減排非常重要。因此，汽車車身輕量化設(shè)計(jì)對于提升整車燃油經(jīng)濟(jì)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(jī)廠、零部件企業(yè)、鋁加工企業(yè)以及設(shè)備、檢測等相關(guān)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(jié)構(gòu)車身

應(yīng)用前景看好

目前，多材料混合應(yīng)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(yīng)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(shù)科科長田宇黎在出席會議時(shí)說道。

上海汽車集團(tuán)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(qiáng)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(qiáng)鋼比例。其中，鋁-鋼混合結(jié)構(gòu)車身在國內(nèi)已經(jīng)展開應(yīng)用，并呈現(xiàn)出擴(kuò)充增加的趨勢。佰匯方略總經(jīng)理王登文介紹，鋁-鋼混合結(jié)構(gòu)車身已在北汽、上汽、廣汽、比亞迪、吉利、小鵬、理想、愛馳、華人運(yùn)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(jié)構(gòu)車身占比更高，約占比57%，在鋁-鋼混合結(jié)構(gòu)車身應(yīng)用上，中國與歐洲還有較大的差距，預(yù)示著市場潛力存在很大空間。

此外，全鋁結(jié)構(gòu)車身、鋁-碳混合結(jié)構(gòu)車身等的量產(chǎn)與應(yīng)用也使鋁鎂輕合金應(yīng)用得到了快速增長。據(jù)悉，全鋁結(jié)構(gòu)車身已在蔚來、奇瑞、捷豹、路虎等車企實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。鋁-碳混合結(jié)構(gòu)車身已在長安汽車、前途汽車實(shí)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(rèn)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(yīng)用的一大趨勢。

從今年上汽制定的《輕量化材料、工藝技術(shù)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(shù)儲備，開發(fā)低成本的鋁合金和先進(jìn)的鋁合金成型工藝，以及新的各種聯(lián)接技術(shù)；同時(shí)，將重點(diǎn)開展結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)輕量化且低成本。此外，從應(yīng)用部件來看，鋁板將率先從發(fā)動機(jī)蓋罩、車身覆蓋件應(yīng)用開始拓展，并逐漸擴(kuò)大到鋁車身；而鋁型材應(yīng)用將從前后緩沖梁開始，逐步擴(kuò)展到架構(gòu)件；鑄鋁應(yīng)用將從減震塔開始，逐步拓展到集成式結(jié)構(gòu)。

根據(jù)《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》，將大力推進(jìn)鋁合金材料在中國汽車上的應(yīng)用，2030年我國汽車單車用鋁量將達(dá)到350公斤/輛。在上海勵(lì)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(gè)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(gè)部件，其他領(lǐng)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(yīng)用還存在著一些難點(diǎn)，面臨著一些挑戰(zhàn)。比如，在鋼-鋁混合結(jié)構(gòu)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(yīng)用時(shí)，需要對老的產(chǎn)線進(jìn)行改造，對焊接、涂裝等車間進(jìn)行調(diào)整，這將涉及到擴(kuò)大投資和增加成本，這也會影響企業(yè)輕量化新材料應(yīng)用的落地速度。

田宇黎呼吁，輕量化新材料應(yīng)用不僅需要整車廠、零部件供應(yīng)商、材料供應(yīng)商共同參與，更需要設(shè)計(jì)、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(guān)，來推動應(yīng)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(wù)量完成833.6億件，同比增長31.2%。

相關(guān)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(yùn)輸條件下每次運(yùn)送量可比全鋼結(jié)構(gòu)半掛車多拉運(yùn)40%左右的貨物，空載運(yùn)行也將大大節(jié)省油耗。

良好的經(jīng)濟(jì)效益也使得輕量化快運(yùn)集裝箱式鋁車箱受到了業(yè)界的高度關(guān)注與推崇，并得到了前所未有的大量應(yīng)用。王登文預(yù)計(jì)，隨著物流快運(yùn)業(yè)務(wù)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(gè)就用量的新高度。

王登文也指出，從整個(gè)商用車領(lǐng)域來看，目前國內(nèi)的商用車鋁化率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)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(yán)及按軸收費(fèi)政策出臺后，引起的市場需求變化，促進(jìn)了汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，商用車輕量化勢在必行。

陜西汽車控股集團(tuán)有限公司技術(shù)工藝部部長張正峰在會上介紹了陜汽集團(tuán)“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(tuán)將加快高強(qiáng)鋼、復(fù)合材料、鋁鎂合金等新材料、產(chǎn)品新結(jié)構(gòu)和新工藝等新技術(shù)的應(yīng)用，推動整車在滿足不同細(xì)分市場承載能力的同時(shí)，使整車自重持續(xù)優(yōu)化，公司預(yù)計(jì)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(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)，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(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整，實(shí)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(shè)備廠商共同推動陜汽集團(tuán)的輕量化步伐。

原材料價(jià)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(shí)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(jià)格上漲時(shí)，轉(zhuǎn)嫁成本能力不強(qiáng)，進(jìn)一步壓縮了企業(yè)的利潤，同時(shí)原材料價(jià)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(shí)問題。成本高壓之下，一些制造企業(yè)不得不“提價(jià)求生”，但也擔(dān)心過度的提價(jià)會造成訂單的流失。

而高昂的價(jià)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(jià)格攀升至高位，抑制了部分下游企業(yè)的消費(fèi)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(jià)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(fēng)險(xiǎn)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(jié)構(gòu)車身、鋁-鋼混合結(jié)構(gòu)車身、鋁-碳混合結(jié)構(gòu)車身應(yīng)用將進(jìn)入提速發(fā)展的快車道。”王登文在會議總結(jié)時(shí)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(jī)遇與挑戰(zhàn)。廣東（南海）鋁加工產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟常務(wù)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(zhuǎn)型升級，以期能與汽車主機(jī)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(xiàn)。(史愛萍)