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汽車輕量化成發展趨勢 中國忠旺瞄準車身用鋁板帶市場

時間:2013 - 01 - 08 字號

  近日,奇瑞汽車和捷豹路虎新成立的合資公司宣布,將在2014年建成后可生產包括全鋁車身轎車在內的高檔車型。如今,用鋁材替代鋼材,生產更多輕質、節能的汽車已是大勢所趨。在11月22日舉行的廣州車展上,捷豹路虎的多款鋁製新車集中亮相:全新換代的路虎攬勝通過使用鋁合金材料將整車重量減輕450千克;捷豹F-TYPE運動型跑車通過採用鋁架構使其關鍵部件的剛性比其他部件高出30%。一百多年以來,汽車工業的發展與鋁合金的應用密切相關,而汽車製造業的繁榮正在推動鋁消費量的增長。

 
  我國汽車用鋁量增速顯著
  有關研究表明,以鋁代替鋼製造汽車,可使整車重量減輕30%~40%,製造發動機可減重30%,製造輪轂可減重30%。此外,鋁質散熱器比相同的銅製品輕20%~40%,而鋁製車身比鋼製車身輕40%以上。在車輛運行周期中,其自身質量每下降1000kg,就可以減少燃油消耗4800L,降低溫室氣體排放11.2噸。這是一組令人振奮的數據。
 
  目前,鋁在汽車中的用量僅次於鋼與鑄鐵,居第三位,而在全鋁轎車中的用量則上升到第二位。輪轂就是鋁化率最快的一個實例。在上世紀80年代,大部分轎車就已經開始使用鋁合金輪轂,與普通的鋼製輪轂相比,其吸震強彈力好,抗蝕性強經久耐用,能夠使轎車的舒適性和安全性得以提高。此外,使用鋁合金輪轂的環保效應十分明顯:輪轂質量每減輕1kg,1L汽油可多行駛800m,而少用1L汽油,則可減少2.5 kg的碳排放。
 
  可以說,汽車減重是一個「永恆」的話題,鋁合金則伴隨着汽車工業一路走來,這段歷史可追溯到1898年問世的老牌汽車De DionBouton,其開創了汽車用鋁的先河。此後,不論是后軸架,還是汽缸體,都出現了鋁的身影。不過,真正揭開汽車用鋁時代序幕的當屬奧迪公司。從1980年奧迪公司開始在Audi 80和Audi 100上採用鋁製車門開始,其從未停止過鋁材應用的步伐,1994年奧迪公司推出全球首輛全鋁車身轎車Audi A8,在德國上市僅3個月,就售出2000輛,此後全鋁轎車Audi A8開始進行批量化生產。
 
  所謂全鋁轎車是指在目前的技術條件下,可用鋁合金製造的零件都已鋁化。以Audi A8為例,其車身由鋁型材、鋁板與壓鑄件製成,自身質量比鋼製車身輕40%,用鋁合金擠壓材製成的空間框架(ASF)如同人體的骨骼支撐着鋁薄板等零部件,而車身外覆蓋件以鋁合金薄板沖制而成。
 
  其實,除了奧迪之外,奔馳、寶馬、福特、路虎等國際品牌都紛紛成為汽車用鋁的先鋒,使鋁合金在汽車產業中的用量一直保持穩健增長的勢頭。據統計,20世紀60年代,每輛汽車的平均用鋁量僅為27.2kg;到90年代中期,這一數據上升到113kg,約佔汽車自身質量的8%,尤其是在歐美日等發達工業國家,鋁材在汽車製造業中的應用持續增加,並取得了良好的經濟效益和社會效益。
 
  我國汽車用鋁市場已進入快速增長的階段,一些合資和本土汽車品牌做出了积極的嘗試,從西安西沃的Volvo BIOM全鋁旅遊大客車,鄭州宇通的全鋁公交客車,到上海大眾的鋁合金材質電動轎車,再到比亞迪的全鋁車身電動大巴,由於大量採用鋁合金材料,這些車輛的減重效果十分明顯,例如比亞迪全鋁車身電動大巴較之前的鋼製車身足足減輕1.2噸。
 
  雖然鋁的成本明顯高於鋼,而且加工工藝更為複雜,但始終阻擋不了鋁代鋼的發展態勢。目前,汽車用鋁的形態主要是鑄件、鍛件、型材和板材,其中以鑄件的佔比最為顯著,但是從應用部位看,車身用板是最具潛力的細分市場。據統計,汽車車身約佔汽車總質量的30%,空載情況下約70%的油耗用於車身質量,車身變輕對於車輛的燃油經濟性、控制穩定性、碰撞安全性都大有裨益,這無疑將在一定程度上刺激國內鋁加工企業研發汽車用型材、板材的积極性。
 
  誘人市場促鋁企做大蛋糕
  當前,我國雖然可以生產乘用車車門與發動機覆蓋件用鋁合金板帶,但產量少且質量不穩定。而在汽車車身用鋁板帶生產方面,我國一直處於空缺狀態,至今仍未建成具有全球先進水平的現代化生產線。據了解,這一尷尬的處境有望被打破,中國忠旺正在籌建的300萬噸鋁壓延材項目正是瞄準了汽車車身用鋁板帶市場。
 
  專家表示:「在未來,汽車輕量化將會推動鋁薄板、中厚板在中國的廣泛應用,中國忠旺的汽車車身鋁板帶業務將會為其帶來豐厚的利潤回報,因為無論是國內需求,還是海外出口,其市場容量與收益都非常誘人,一旦國內產品能夠替代進口,不但大大降低汽車企業的生產成本,而且其他國家針對這一產品設立貿易壁壘的可能性極低。」
 
  我國在汽車車身鋁板帶生產方面的「短板」主要是缺少具有高技術水平的精整設備,因為汽車車身鋁板帶對其表面狀態有各種極其嚴格的質量要求,當前只有美、德、日、法等國企業具備生產能力。鋁板材主要用於轎車車身與熱交換器系統、廂式車車廂、豪華大客車蒙皮與地板、輕型汽車車身、重卡油箱與儲氣筒、行李箱蓋、發動機蓋板、轎車與客車車門等。研究機構按照目前我國汽車工業的發展態勢預計,到2015年我國汽車工業用鋁板帶需求有望達到55~60萬噸。而在去年,全球汽車車身鋁板需求量就已達到25萬噸。
 
  急速增長的汽車鋁板市場為中國忠旺創造了絕好的機會,除斥資38億美元購買現代化的熱軋、冷軋裝備,配置高技術水平的精整生產線以外,中國忠旺還招納14位外籍專家領銜汽車鋁材的研發與生產。項目的建成投產將為公司優化產品結構,拓展業務領域,全面提高公司在汽車行業中的市場地位打下堅實的基礎。而在此前,通用汽車等企業已專程至中國忠旺遼陽生產基地進行参觀考察,雙方一致認為在汽車輕量化這個新的市場藍海,彼此有着廣泛的合作基礎和良好的合作前景。
 
  在我國,小轎車的鋁化率高於大、中型客車,更高於貨車。貨車用鋁各國不盡相同,美國和加拿大在2008年時廂式貨車與特種車的鋁化率就達到88.5%以上。如果我國鋁製挂車應用比例達到發達國家70%的平均水平,即210萬輛,則年可節約燃油900萬噸以上,減少二氧化碳排放約2717萬噸,為交通運輸行業帶來2000億元以上的經濟效益。
 
  其實,鋁合金對能源的節約不僅單純表現在耗油量的降低,更體現在其作為「綠金屬」所具有的優良特性。資料显示,目前,國外鋁合金的回收利用率已達80%以上,近90%的汽車用鋁可以回收並循環利用,60%以上的汽車鋁合金材料為再生鋁,而再生鋁的能耗僅相當於原鋁生產能耗的5%,但廢鋼的再生能耗則相當於精鋼冶鍊能耗的25%~60%。可以說,鋁合金是節約能源消耗、減少溫室氣體排放、提高運輸效率、維護道路安全最優質的金屬材料,其必將在汽車製造業中發揮着越來越重要的價值,迎來更為強勁的發展勢頭。