
當前,汽車行業正發生著一場關于輕量化的深刻變革,這場變革對鋼鐵企業、鋼鐵產品提出了多方面的要求。面對這場變革,中國鋼鐵業將如何應對?本期《業界追蹤》從汽車、鋼鐵兩個行業的角度入手,對汽車輕量化的實現方式、材料的選擇、應用等方面進行了較為深入的研究。希望能為我國相關鋼鐵企業抓住變革機遇,與汽車制造企業共同實現轉型發展提供參考。
輕量化,汽車業在行動
為實現《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012年-2020年)》提出的2020年乘用車燃料消耗量達到5升/100公里的目標,今年我國完成了乘用車燃料經濟性第四階段標準的起草,包括《乘用車燃料消耗量限值》和《乘用車燃料消耗量評價方法及指標》兩項標準草案,并計劃于2016年開始實施。
按《乘用車燃料消耗量限值》《乘用車燃料消耗量評價方法及指標》,到2020年,重量在980公斤-1090公斤的傳統轎車百公里油耗將降到4.5升。
不僅是我國,世界一些重要經濟體都明確了汽車節油減排的目標:日本提出到2020年乘用車平均燃料經濟性水平達到每升油行駛20.3公里,比2009年的16.3公里下降約20.3%;歐盟則于2009年通過強制性的法律手段取代自愿性減排協議,要求乘用車二氧化碳排放達到2015年每公里130克、2020年每公里95克的目標。
據有關專家分析,中國百公里油耗5升的水平,對應的二氧化碳排放量約為每公里120克,這與2020年全球汽車油耗水平基本相當,低于歐洲標準,但高于美國標準。
據有關專家分析,目前市場上在售的車型有40%-50%可以達到新國標標準。要實現2020年的油耗目標,任務還很艱巨。
輕量化成為節能減排的不二選擇
實驗證明,傳統汽車整車重量每降低10%,燃油效率就可提高6%-8%;運動部件每減輕1%,可節油2%;汽車整車質量每減少100公斤,百公里油耗可降低0.3升-0.6升。對于年產2000多萬輛的中國汽車業來說,輕量化理所當然成為節能減排的“法寶”之一。
汽車業內專家認為,可以從4個方面實現汽車輕量化。
一是設計上輕量化。如選取輕量的汽車形式和總成部件結構形式,減少傳動裝置的長度以減重;采用超輕懸架結構;采用整個車身都參與承載的承載式車身結構等。據統計,轎車車身、底盤(含懸掛系統)、發動機3大件約占一輛轎車總重量的65%,對車身結構進行尺寸優化、形狀優化、拓撲優化,可減輕車身骨架、車身鋼板的重量。
二是采用輕質材料替代鋼鐵材料。如鋁合金、鎂合金、增強塑料、玻璃纖維、碳纖維復合材料等。
三是制造工藝改進。如采用復合結構,減少中間搭接、接頭拼縫,局部增強,采用激光拼焊,包括熱成型的制造工藝等。
四是提高現有材料特別是鋼材的強度等性能,減少材料的重量。
兩方面實現用鋼輕量化
從以上這4個方面可以看出,對汽車用鋼輕量化而言,核心有兩條:一是用其他輕質材料替代,二是通過制造工藝改進、提高鋼材強度等性能減重。

電池網微信












