铝和钢,谁将成为汽车轻量化的赢家?

如今各大车企纷纷继续加大材料研发费,旨在研发新款合金及材料,同时提升其性能表现。此外,车企还纷纷改善其最新的焊接及成形技术,为各类材料及合金的制作提供支持。这类投入都有一个相同的目标:在实现轻量化的同时降低排放量。由于汽车行业将要满足越发严苛的排放标准,最佳应对方式无疑是减轻车身重量(轻量化)。为此,需要结合使用各类铝合金及高强度钢、镁、复合材料(如:碳纤维)及各类塑料。钢材、铝材行业的技术研发与应对由于对提升产量及生产效率的需求早有预料,从事钢材、铝材生产的轧制工业(rolling industry)于近年内加大投资力度,旨在提升其技术。例如:美国铝业公司(Alcoa)的最新技术突破是Micromill连铸技术(continuous casting technology),该技术可大幅降低成本,缩小高强度钢与铝质车身薄板(ABS)间的差距。据该公司透露,该技术的生产速率更快,只需20分钟就能将熔融金属(molten metal)加工为铝质卷材。相较之下,若按传统轧制工艺,则需要20天。该项技术进步或将在力挽狂澜,刺激许多制造商也纷纷转向ABS。未来汽车行业领军材料的争夺战将在铝材与钢材之间打响。目前,铝材在汽车应用上的占比在不断提升。而钢材,则力图凭借汽车用先进高强度钢(AHSS)的各类产品,与铝材争夺汽车材料的领军位置。除涉及安全性的客舱(车顶纵梁、前后纵梁)等个别重要车辆区域外,目前车企已拥有采用铝材制造整个白车身(未上漆的车身)的能力,其旨在实现大幅减重并提升车辆性能。这也就解释了为何所有主流车用铝板制造商(如:诺贝丽斯、爱励铝业、Amag、肯联铝业等)均大力研发新款5xxx及6xxx车用铝合金,并竭力提升其抗拉强度(性能提升了两到三倍)。与此同时,上述制造商还不断改善该材质的其他性能(如:延展性、伸长性)。上述产品特性对汽车应用而言,无疑是至关重要的。在大多数情况下,这类铝合金将成为高强度7xxx铝合金的替代品,其抗拉强度高达700 MPa,且成本已大幅降低。汽车车身(白车身、发动机罩/阀盖、车门灯)的制造商们主要采用经加工硬化的5xxx系铝镁(锰)合金及热处理的6xxx系铝镁硅合金合金(AlMgSi-alloys)。由于在轧制后进行了热处理加工,AA6016或AA6111等热处理铝板的材料强度也得到了大幅提升。

未来汽车行业领军材料的争夺战将在铝材与钢材之间打响。目前,铝材在汽车应用上的占比在不断提升。而钢材,则力图凭借汽车用先进高强度钢(AHSS)的各类产品,与铝材争夺汽车材料的领军位置。除涉及安全性的客舱(车顶纵梁、前后纵梁)等个别重要车辆区域外,目前车企已拥有采用铝材制造整个白车身(未上漆的车身)的能力,其旨在实现大幅减重并提升车辆性能。

如今各大车企纷纷继续加大材料研发费,旨在研发新款合金及材料,同时提升其性能表现。此外,车企还纷纷改善其最新的焊接及成形技术,为各类材料及合金的制作提供支持。这类投入都有一个相同的目标:在实现轻量化的同时降低排放量。由于汽车行业将要满足越发严苛的排放标准,最佳应对方式无疑是减轻车身重量(轻量化)。为此,需要结合使用各类铝合金及高强度钢、镁、复合材料