透過(guò)奔馳“鋼板門(mén)”看車(chē)身材料趨勢(shì)
2016-09-07 09:36:00 來(lái)源:中國(guó)汽車(chē)報(bào)

近日國(guó)產(chǎn)全新奔馳E級(jí)(參配、圖片、詢價(jià))長(zhǎng)軸距轎車(chē)上市,有網(wǎng)友曝出國(guó)產(chǎn)的加長(zhǎng)軸距車(chē)型比海外市場(chǎng)的標(biāo)準(zhǔn)軸距車(chē)型重量增加了近300千克,并指出是由于海外版車(chē)身 上的鋁制材料在國(guó)產(chǎn)化時(shí)替換成了鋼制材料。雖然事后奔馳官方發(fā)布聲明稱,國(guó)產(chǎn)E級(jí)車(chē)和其它市場(chǎng)銷(xiāo)售的E級(jí)車(chē)車(chē)身一樣均采用鋼鋁混合材料,而且均符合當(dāng)?shù)胤?律規(guī)定的安全標(biāo)準(zhǔn)。該事件仍引發(fā)了業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注,一時(shí)間,奔馳深陷“鋼材門(mén)”的尷尬,并被推向輿論的風(fēng)口浪尖。

透過(guò)奔馳“鋼板門(mén)”看車(chē)身材料趨勢(shì)

拋開(kāi)事件本身,人們更為關(guān)心的是輕量化大勢(shì)下,車(chē)身結(jié)構(gòu)到底應(yīng)該用哪種材料?鋼車(chē)身、鋁車(chē)身或復(fù)合材料,誰(shuí)好誰(shuí)壞,亦或是各有優(yōu)劣,該如何選擇?未來(lái)的車(chē)身材料將如何發(fā)展?在這場(chǎng)輿論大戰(zhàn)的背后,車(chē)身材料的技術(shù)與發(fā)展正從幕后走向臺(tái)前。

■ 合適的材料應(yīng)放在合適的地方

目前主流乘用車(chē)上應(yīng)用的材料主要包括鋼板材料、鋁合金、高性能塑料及復(fù)合材料,在一些高端乘用車(chē)或電動(dòng)車(chē)上也可見(jiàn)碳纖維復(fù)合材料。純鋼板材料多 見(jiàn)于中低端乘用車(chē)身上,鋼鋁混合材料主要應(yīng)用于中高端乘用車(chē)身上,如奔馳E級(jí)、新奧迪Q7(參配、圖片、詢價(jià))等;全鋁車(chē)身多應(yīng)用于高端乘用車(chē),如路虎攬勝,奧迪A8(參配、圖片、詢價(jià))等車(chē)型。 可見(jiàn),鋼材和鋁材是目前乘用車(chē)車(chē)身主流選材。

那么,整車(chē)企業(yè)在選擇車(chē)身材料時(shí)會(huì)考慮哪些因素?長(zhǎng)城汽車(chē)股份有限公司輕量化和性能集成主管張湛告訴記者,通常安全碰撞性能是車(chē)身選材首要考慮 的性能。材料強(qiáng)度在安全傳遞路徑上的合理布局,才能有效吸收碰撞能量并保障乘員艙的安全。車(chē)身不同部位對(duì)剛強(qiáng)度以及碰撞吸能要求不同,企業(yè)一般都是基于各 部位真實(shí)受力情況及性能要求來(lái)合理分布不同強(qiáng)度等級(jí)的材料,以滿足碰撞安全性、疲勞耐久及NVH靜、動(dòng)態(tài)剛度等性能指標(biāo),同時(shí)也應(yīng)兼具系統(tǒng)成本的考慮。

中信微合金化技術(shù)中心汽車(chē)領(lǐng)域負(fù)責(zé)人、高級(jí)經(jīng)理路洪洲表示,“合適的材料如何放在合適的地方”,是近年來(lái)車(chē)身選材的主要思路,但在實(shí)際操作中主 要是基于經(jīng)驗(yàn)層面和對(duì)標(biāo)層面,沒(méi)有形成正向選材邏輯,因而很難保證選材的合理性。于是,路洪洲提出了“汽車(chē)正向選材系統(tǒng)(FSM)”,配合汽車(chē)的正向開(kāi)發(fā) 和性能開(kāi)發(fā)。他表示,該系統(tǒng)從零部件的功能、構(gòu)件的制造工藝特征和成本這三個(gè)方面綜合考慮。

■ 鋼車(chē)身or鋁車(chē)身,孰優(yōu)孰劣?

業(yè)內(nèi)專家表示,鋼車(chē)身和鋁車(chē)身各有優(yōu)劣,不能一概而論。奇瑞汽車(chē)工程研究總院材料工程部主任工程師李軍介紹說(shuō),鋼制車(chē)身優(yōu)勢(shì)主要是技術(shù)成熟度比 較高,成本相對(duì)較低,但重量沒(méi)有顯著優(yōu)勢(shì)。而鋁合金車(chē)身優(yōu)勢(shì)主要是輕量化,對(duì)于高端車(chē)可以留下更多的重量空間去增加配置,例如提高動(dòng)力性。

成本較高是鋁制車(chē)身向低端車(chē)普及緩慢的原因之一?!皩?duì)于以鋼車(chē)身工藝為主的傳統(tǒng)車(chē)廠,鋁車(chē)身涉及一定的工藝改造,如開(kāi)卷落料、焊接、涂裝等?!?張湛說(shuō),目前車(chē)身用鋁多以5系和6系鋁合金為主,經(jīng)過(guò)拉延及烘烤硬化,屈服強(qiáng)度可達(dá)220~260MPa,強(qiáng)度僅能達(dá)到一般高強(qiáng)鋼的強(qiáng)度水平,因此需要通 過(guò)截面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及連接工藝來(lái)彌補(bǔ),對(duì)傳統(tǒng)鋼車(chē)身設(shè)計(jì)工程師提出了挑戰(zhàn),而且鋁材成本較為昂貴。

據(jù)了解,目前產(chǎn)業(yè)化的高強(qiáng)度鋼強(qiáng)度能達(dá)到1000MPa,而鋁合金型材一般不會(huì)超過(guò)500MPa,“但這并不代表鋁合金不安全。實(shí)際上對(duì)于機(jī)械零部件不完全以強(qiáng)度作為安全性的指標(biāo),其還需要與零件的剛度、截面等指標(biāo)綜合考量?!崩钴娬f(shuō)。

此外,路洪洲表示,鋁制車(chē)身的維修復(fù)雜,價(jià)格也更高。比如,碰撞變形不嚴(yán)重時(shí),鋼制部件通過(guò)鈑金維修即可,但鋁制部件基本只能更換,也給消費(fèi)者帶來(lái)成本壓力。

雖然鋁材價(jià)格較高,但對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)而言,鋁材良好的輕量化效果抵消了其較高的材料成本,將成為電動(dòng)車(chē)優(yōu)選的車(chē)身用材。最近一些新能源電動(dòng)車(chē)上也有采用全鋁車(chē)身,比如東風(fēng)E30和奇瑞“小螞蟻”等。

■ 車(chē)身向多材料化發(fā)展

多材料混合應(yīng)用是車(chē)身乃至整車(chē)用材必然的選擇。在采訪中,業(yè)內(nèi)專家紛紛對(duì)記者表達(dá)了以上觀點(diǎn)。張湛解釋說(shuō),車(chē)身多材料應(yīng)用能充分發(fā)揮材料強(qiáng)度在車(chē)身上的合理布局,同時(shí)保證成本適中,還能顯著降低重量。

“多材料混合將是汽車(chē)輕量化車(chē)身的發(fā)展趨勢(shì),全鋁車(chē)身是豪華車(chē)輕量化車(chē)身的發(fā)展趨勢(shì)?!崩钴娬f(shuō),目前歐洲主流車(chē)型的用材現(xiàn)狀是10萬(wàn)元以內(nèi)的乘 用車(chē)車(chē)身用材主要是高強(qiáng)度鋼;10~30萬(wàn)元的乘用車(chē)車(chē)身用材趨勢(shì)是高強(qiáng)度鋼和鍍鋅板,少量應(yīng)用鋁合金等;30~80萬(wàn)元的乘用車(chē)車(chē)身用材趨勢(shì)為多種材料 混合,包括高強(qiáng)度鋼、鋁合金、塑料復(fù)合材料等等;80萬(wàn)元以上豪華車(chē)發(fā)展趨勢(shì)以全鋁車(chē)身,或碳纖維復(fù)合材料車(chē)身為主。

路洪洲認(rèn)為,自主品牌的車(chē)型價(jià)格正在逐步上調(diào),因此車(chē)身上鋁合金的用量也會(huì)隨之增加,尤其是在技術(shù)要求較低的鋁合金型材上。

此外,張湛也表示,就目前情況來(lái)看,鋼車(chē)身分布范圍較廣,低中高價(jià)位均存在,仍是目前最主流車(chē)身用材。

“由于鋼材在強(qiáng)度、塑性、抗沖擊能力、回收使用及低成本方面具有綜合的優(yōu)勢(shì),其在汽車(chē)材料中的主導(dǎo)地位仍是不可動(dòng)搖的,尤其是高強(qiáng)度鋼和超高強(qiáng) 度鋼的應(yīng)用還將有較大的增長(zhǎng)空間?!崩钴妼?duì)記者表達(dá)了類似觀點(diǎn),同時(shí)他還表示,從自主品牌的發(fā)展來(lái)說(shuō),近期應(yīng)該重點(diǎn)加強(qiáng)高強(qiáng)度鋼應(yīng)用技術(shù)的研究,深挖高強(qiáng) 度鋼的輕量化潛力,提高自主品牌乘用車(chē)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

近來(lái),奔馳“鋼材門(mén)”刷爆朋友圈,故事演變猶如“過(guò)山車(chē)”。

一開(kāi)始,有人置疑奔馳在華“偷換車(chē)身材料”。有消息稱,在海外上市的奔馳E是鋁制車(chē)身,但國(guó)產(chǎn)奔馳的車(chē)身材料仍然以鋼材為主。隨后找到工信部公布的“燃油消耗量標(biāo)識(shí)”發(fā)現(xiàn),全新E級(jí)長(zhǎng)軸距版的整備質(zhì)量為1870千克,比海外版本足足增加300千克體重。

隨著這一事件的進(jìn)一步發(fā)酵,影響也越來(lái)越廣。奔馳官方發(fā)布了聲明稱,國(guó)產(chǎn)E級(jí)車(chē)采用的是鋼鋁混合材料,且符合本地法規(guī)。此外,有一些支持奔馳的人士也表示,全鋁車(chē)身是一個(gè)概念,并不代表車(chē)身全部是鋁材。

截至目前,該事件討論仍然持續(xù)發(fā)酵中。

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