2月21日-22日,由中国汽车咨询中心网主办,嘉之道汽车咨询(上海)有限公司承办的“2012中国车用铝·镁金属研发与应用论坛”在沪成功举办。记者现场获悉,该会虽然以“铝·镁”命名,但是其核心主题确是业界极其关注的汽车轻量化。
轻量化商机很大
众所周知,减轻汽车重量可降低油耗和排放。据来自北汽的专家介绍,汽车轻量化主要有如下3种途径。其一,通过计算机辅助工程(CAE)等现代设计工具,对汽车进行结构优化设计,实现减材减重;其二,采用厚度更薄的高强度钢板替代现有普通钢板,在不影响性能的基础上实现减重;其三,运用铝、镁或工程塑料等轻材料替代“铁疙瘩”。
尚轻时代金属信息咨询(北京)有限公司的相关负责人在演讲中说,现在,铝、镁等轻合金材料已经在国内外汽车上得以大量应用。例如,捷豹XJ和奥迪A8等一些高端车型便采用了全铝车身、乘用车用发动机缸体缸盖和变速器壳体也基本采用铝合金制造……
湖南晟通科技集团有限公司运营总监表示,卡车减重1吨,百公里油耗可减少0.6升,因此,相比乘用车,重量和体积更大的商用车轻量化的意义更大。同时,商用车自重减轻,意味着能装更多地货物。另外,采用铝合金后,不仅能延长车辆的使用寿命、降低维护成本,而且铝材还具有很高的回收收益。从车辆的整个生命周期来看,商用车采用铝合金替代钢材,既能增加收入,又可降低成本。现在发达国家铝厢式货车占整个货车市场的比例接近65%,同期,我国在该比例上的数据还不及0.2%。
会上,各演讲嘉宾基本一致表示,轻量化是汽车技术发展的必然趋势之一,尤其是未来的新能源车时代。与传统内燃机汽车相比,电动车要增加上百公斤重的电池包,为了有效控制整车重量,必须要借助轻量化技术为其余的传统部件减重。
轻量化骨头难啃
虽然,轻量化技术具有明显的经济和社会效益,但是,记者通过与多位专家的深入沟通了解到,国内汽车推进轻量化技术的应用仍有诸多难点。
首先,原材料及制造成本高,阻碍了铝、镁合金在汽车上普及应用。其次,诸如高性能铝合金板材等轻合金材料,现在还只能依赖进口。传统钢铁部件在汽车上应用已有上百年历史,技术非常成熟。采用铝、镁合金后,表面上只是简单的材料替代,但是,因为材料特性的变化,给传统加工工艺带来新的挑战。例如,车身覆盖件的铝合金板材的变形回弹量与钢板的差异较大;铝、镁合金的连接需要不同的焊接紧固工艺;不同标号铝、镁合金如何与钢材进行等效替换……这些都需要通过不断的实践加以验证和改善。
另外,在汽车使用期间的事故维修环节,相比易于敲打修复的钢质车身,铝合金车身虽然弹性变形性能稍好,但是一旦出现大的变形,只能进行整块切割更换,且需要昂贵的专业设备。
据悉,除了方兴未艾的铝合金,镁合金在汽车上应用也有很大的优势。但是,与铝合金不同的是,镁合金的耐腐蚀性不好,需要增加特殊的防腐表面处理,这便额外增加了成本。同时,镁合金抗高温蠕变和抗疲劳性差,满足不了动力系统和轮毂等大型件的性能要求。另外,镁合金的回收效益也不及铝合金高。