奔驰“钢材门”引发关注汽车材料界明年上演“重庆论剑”
- 来源：中国智能制造网
- 编辑：大Z
- 2016/9/12 12:04:19
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汽车制造
当能源和环境系统持续遭遇挑战，汽车作为石油消耗和二氧化碳排放的大户，迫切需要进行革命性的变革。加快提升汽车轻量化水平,实现低碳环保和绿色制造，已经成为汽车制造业的共识。实验证明，汽车质量降低一半，燃料消耗也会降低将近一半。若汽车整车重量降低10%，燃油效率可提高6%-8%。汽车整备质量每减少100公斤，百公里油耗可降低0.3-0.6升。汽车每减少一公斤的车重，在生命周期内由此节约的燃油将减少17公斤的二氧化碳排放。
目前，各国相继施行了更加严厉的环保和节能减排政策，如我国政府从今年1月1日起正式施行乘用车第四阶段燃油消耗标准，以此从政策层面倒逼各大车企不断提升汽车轻量化水平。
材料选择是实现轻量化的关键路径
实现汽车轻量化的途径有两个，一是结构设计，二是材料选择。行业人士都知道，车身结构设计已经搞了很多年，进步的空间不大，剩下的只有从材料的选择应用上取得突破。近年来，各大主机厂纷纷加大在创新材料上的研发和投入，积极和材料供应商设立联合实验室，加强先期介入，以期通过新材料的应用进一步提升汽车轻量化水平。
材料PK，各显神通
自汽车诞生以来，钢铁材料已经有了100多年的应用历史。近年来，使用其它低密度材料来代替钢铁材料的呼声不绝于耳。然而，受制于成本和技术原因，行业专家表示钢铁在很长一段时间内仍将是汽车制造的主导材料。钢材在强度、塑性、抗冲击能力、回收使用及低成本方面仍具有较大的综合优势。面对新材料的竞争，钢铁企业也不断通过优化材料性能，提高材料强度等方式来满足车企的用材要求。车身主体使用钢材，其它部位使用铝合金等材料来减重，成为当下很多车企尤其是自主品牌车企的主要用材方式。预计高强度钢和超高强度钢未来还有较大的增长空间。
铝材料的密度只有钢材的1/3，其减重和节能效果明显，且在保证安全的前提下能更好的提升乘坐舒适性。凯迪拉克CT6便通过采用铝合金减重99kg。因此，铝被认为是未来有可能实现规模化应用的低密度轻量化材料。目前,铝材料已在汽车车身系统、发动机系统、传动系统、行走系统等得到了广泛应用。但由于全铝车身对焊接工艺、后续维修、配套设施等要求极高，目前也只是在豪华汽车上应用较多，如奥迪A8、路虎揽胜及新近上市的全新捷豹XFL等。随着我国新能源汽车的高速发展，有望推动铝材料实现大规模的应用，尤其是在客车方面，比亚迪、宇通、苏州金龙、华晨等都已推出广受市场认可的全铝城市公交。
塑料是除钢铁和铝之外汽车上应用多的材料，在汽车保险杠、仪表盘、燃油箱、车身板、车门、车灯罩、燃油管、散热器发动机等部位都得到了广泛应用。近30年以来，上汽车塑料的用量不断增加，平均单车用量从20世纪70年代初的50～60kg已发展到目前的150kg左右，且仍在持续增长中。而我国车用塑料占比一般不足汽车自重的10％，与欧美差距甚远，这也就意味着车用塑料市场前景广阔。
此外，镁也是应用日益广泛的一种金属材料。镁的密度和体积比铝更轻，抗冲击能力也较强。但镁的致命弱点是化学活性很强，耐腐蚀性差，成本和废品率高。这些短板成为镁合金规模化应用的“拦路虎”。镁制品都一般都以合金的形式存在。目前，镁合金已经应用在车轮、发动机罩盖、方向盘、座椅支架、车内门板、变速器外壳等方面。随着抗腐蚀性技术和加工技术的进步，相信镁合金在未来也会逐步加大应用。
碳纤维及相关复合材料的应用也是汽车业非常重视的方向。但对其高昂的价格，一般只在豪华跑车上出现，实在不是普通百姓的“盘中餐”，在此不再过多探讨。
综合性材料解决方案是车企必然选择
其实，每一种材料都有其存在的价值，选择什么的材料，主机厂往往有着多方面的考虑。其中有几点是不容回避的。一是保持安全水平不降低。二是保持汽车性能不降低。三是成本。只有基于成本考虑的正向开发选材，才会得到主机厂的认可和量产应用。因此，不再讨论取谁舍谁的问题，而是将“合适的材料放在合适的部位”，提供更加安全、环保、轻量化的综合材料解决方案，才是未来汽车轻量化用材之路。
材料大腕明年3月云集重庆，诠释未来的汽车与材料
如果说在这里只是“纸上谈兵”，那么明年在重庆将为你提供一个、面对面“谈材论料”的机会。据悉，由中国汽车工业协会、重庆市经济和信息化委员会、重庆市商业委员会共同主办，各大材料协会、汽车终端用户广泛支持和参与的2017第4届中国（重庆）汽车材料及相关零部件展览会将于2017年3月22-24日在重庆博览中心举办。
重庆是中国大的汽车工业基地，年产超过300万辆，拥有庞大的应用市场。此次展会正是以此为依托，聚焦“汽车材料”产业链，邀请钢铁、铝、镁、改性塑料、碳纤维、复合材料等材料领域的企业赴渝参展，展示的汽车用材及解决方案。展会举办规格高，专业性强，是汽车材料应用领域2017年度有影响力的行业盛会之一。同期将举办“汽车材料论坛暨高层峰会”，深度探讨绿色变革背景下的汽车与材料。
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