汽车轻量化是未来发展方向,铝镁合金和碳纤维材料为主流
一、铝镁合金应用比例将上升
在轻量化材料的选择上,“合适的材料通过合适的工艺用在合适的地方”是众多汽车主机厂商在会上强调最多的一句话。
浙江众泰新能源汽车有限公司高级经理金泉军表示,对于汽车轻量化,汽车主机厂要考虑在确保汽车综合性能指标的前提下,尽可能降低汽车产品自身重量,以达减重、节能、减排、安全的综合指标,同时还要保证汽车行驶的安全性、耐撞性、抗震性以及舒适性,并且汽车造价不被大幅提高。
杭州长江汽车有限公司副总经理熊飞认为,铝合金是未来非常优 秀的轻量化材料,在市场层面,“全铝”就是金字招牌,但铝合金在车身的应用也面临着高强钢材、复合材料等其他材料的挑战。
上海汽车集团股份有限公司乘用车公司高级经理倪雷也表示,尽管铝合金是非常具有前景的轻量化材料,但对于车企来说,效益是企业考虑的一个重要因素,需要铝合金材料企业进一步降低成本。
而对于未来车身材料的发展,汽车主机厂商普遍认为,多材料混合车身将是未来发展方向。“混合材料车身较好地兼顾了轻量化、工艺性、安全性和成本等各方面的需求,未来汽车车身用材必然是铝合金、镁合金、高强钢和复合材料等多种材料集成的混合材料车身。”广汽汽车集团股份有限公司汽车工程研究院刘建才博士发言时说。
对于铝、镁等优 秀轻质材料的应用,与会代表普遍认为,随着铝、镁材料通过单一合金的循环回收和再生利用、成品率的提高以及主机厂的量化应用,其在汽车轻量化材料中的应用比例将明显上升。
二、轻量化是未来发展方向
轻量化已经成为汽车工业发展的必然趋势,汽车制造企业已经把轻量化工作融入了产品研发过程中,但轻量化技术发展和应用仅靠整车企业是不够的,还需要零部件生产企业、基础原材料企业、研究机构的共同协同努力,需要产业链上下游的通力合作。相信随着第五阶段油耗的实施、“双积分”政策的落地以及新能源汽车的发展,将给汽车轻量化带来进一步驱动力,推动铝、镁合金等轻量化材料的新的发展应用。
三、轻量化材料用量情况
券商研报显示,目前主要的轻质材料为铝合金、镁合金和碳纤维。按照2020年我国汽车产量3600万辆、新能源车保有量500万辆,以及单车铝合金与镁合金使用量平均达到160kg与30kg计算,汽车铝合金年需求量将达到576万吨,年复合增长率约为20%。镁合金在汽车中的年需求量将达到108万吨,而2014年国内镁合金总消费量不到40万吨。另外,碳纤维方面,如果5%的新能源汽车使用碳纤维车身(200kg/辆),则年消耗量将达到2万吨;传统汽车中,如有20%的乘用车碳纤维使用量达5kg的话,则碳纤维的年消耗量将达3.6万吨。
从铝合金材料来看,新能源汽车通过使用全铝车身,可以使汽车通过减重增加续航能力,减少电池成本,使得整车的制造成本更低。机构测算,铝合金在汽车中的使用空间最 高可达540kg,可使汽车减重40%。传统车身质量约占整车质量的30%至40%,已经成为铝合金轻量化的主要应用部件。根据中铝研究数据显示,2014年中国汽车单车平均用铝量达到92kg,而欧美单车用铝量达到150kg。按汽车铝合金4万元/吨计算,到2020年,汽车铝合金的市场规模将超过2500亿元。
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