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2024年05月20日 星期一

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汽车轻量化战役中钢材铝材谁会更胜一筹呢?

发布时间:2018-01-15

如今,车企持续为旗下车型增添新功能,进而导致车辆的重量不断上升,同时汽车行业将要满足越发严苛的排放标准,

所以各大车企为了使自己在同行中处于不败之地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。

据达克(Ducker Worldwide)预计,2015年美国新车所产的铝材重量约为400磅(约合180公斤),该机构是汽车行业趋势类数据供应商。据该机构预计,截止至2025年,铝材在皮卡车身件中的占比将超过75%,在大型轿车中的占比为24%,在SUV中的占比为22%,在微型车车身及覆盖件的占比为18%。

未来汽车行业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。除涉及性的客舱(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。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位置。

然而铝材除分量较轻以外,众多车企之所以青睐挤压铝合金,原因有以下几点:该材料可提升车辆的性,目前已投产的各类车型充分证明了这一点,由于该合金件设计,能量吸收表现好。另一项优点在于铝材易于回收,其材料的增值空间大。铝密集型车辆可媲美传统的钢制车辆。当车辆报废时,由于铝材的可回收和再利用性,还能增加了不少经济价值。

汽车所使用的铝板主要有5000系列、6000系列、7000系列。5000系列中主要有5052和5083铝板,主要含量为镁(3~5%)其密度低抗拉强度高,延伸率高。6000系列中主要有6061和6063铝板,主要含量为镁和硅,多用于对抗腐蚀性和氧化性高的应用。7000系列主要有7075,主要含量为锌元素,有很好的耐磨性。

铝材在汽车内的应用占比在不断提高,汽车行业正致力于为车辆减重(轻量化),以满足严苛的排放标准。从长远角度看(2025年以后),有可能出现的情况是,车辆将采用多种材料,将各类先进高强度钢、铝合金、碳纤维、镁、塑料、低碳钢将其他材料混合使用,既降低其重量,又能节省成本并提升性能。然而,与早前一度占据主导地位的低碳钢相较,目前并没有某种材料能在汽车行业占据一家独大,占据主导地位。人们对第三代先进高强度钢期盼已久,将于2017年末/2018年初实现该材料在汽车应用上的商业化,但该材料也只能取代上一代同类产品,却无法替代铝材。

不过有一点是很清楚的,铝材和钢材(包括:先进高强度钢、第三代先进高强度钢及强度钢)在未来将共同占据汽车材料的主导地位,复合材料、镁、塑料及其他材质则相对落后,材料的佳配取决于使用目的与材料本身的特性。综上所述,未来铝材将在大型车(SUV、卡车、皮卡)的用材方面占据主导地位,而先进高强度钢将在小型车用材中占据主导地位。


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