近日，中國國內(nèi)剛剛上市的奔馳新E級轎車由于將海外全鋁車身更換為鋼制車身，引發(fā)行業(yè)極大關(guān)注，俗稱奔馳“鋼材門”事件。在此，我們暫且不談奔馳汽車的“中外有別”，就此次事件的參與度而言，無論是行業(yè)人士還是普通消費者均廣泛參與，此舉從另一方面表明中國消費者汽車消費理念的進(jìn)步和汽車知識的顯著增強。人們將更加關(guān)注以環(huán)保、安全、輕量化的材料生產(chǎn)的汽車產(chǎn)品。車身材料的技術(shù)與發(fā)展也正式從幕后走向了臺前。關(guān)于汽車材料的那點事，你了解多少？材料PK，誰又將贏得未來？

新一輪全球汽車技術(shù)“綠色變革”，輕量化加速推進(jìn)

當(dāng)全球能源和環(huán)境系統(tǒng)持續(xù)遭遇挑戰(zhàn)，汽車作為石油消耗和二氧化碳排放的大戶，迫切需要進(jìn)行革命性的變革。加快提升汽車輕量化水平,實現(xiàn)低碳環(huán)保和綠色制造，已經(jīng)成為全球汽車制造業(yè)的共識。實驗證明，汽車質(zhì)量降低一半，燃料消耗也會降低將近一半。若汽車整車重量降低10%，燃油效率可提高6%-8%。汽車整備質(zhì)量每減少100公斤，百公里油耗可降低0.3-0.6升。汽車每減少一公斤的車重，在生命周期內(nèi)由此節(jié)約的燃油將減少17公斤的二氧化碳排放。

目前，各國相繼施行了更加嚴(yán)厲的環(huán)保和節(jié)能減排政策，如我國政府從今年1月1日起正式施行乘用車第四階段燃油消耗標(biāo)準(zhǔn)，以此從政策層面倒逼各大車企不斷提升汽車輕量化水平。

材料選擇是實現(xiàn)輕量化的關(guān)鍵路徑

實現(xiàn)汽車輕量化的途徑有兩個，一是結(jié)構(gòu)設(shè)計，二是材料選擇。行業(yè)人士都知道，車身結(jié)構(gòu)設(shè)計已經(jīng)搞了很多年，進(jìn)步的空間不大，剩下的只有從材料的選擇應(yīng)用上取得突破。近年來，各大主機廠紛紛加大在創(chuàng)新材料上的研發(fā)和投入，積極和材料供應(yīng)商設(shè)立聯(lián)合實驗室，加強先期介入，以期通過新材料的應(yīng)用進(jìn)一步提升汽車輕量化水平。

材料PK，各顯神通

自汽車誕生以來，鋼鐵材料已經(jīng)有了100多年的應(yīng)用歷史。近年來，使用其它低密度材料來代替鋼鐵材料的呼聲不絕于耳。然而，受制于成本和技術(shù)原因，行業(yè)專家表示鋼鐵在很長一段時間內(nèi)仍將是汽車制造的主導(dǎo)材料。鋼材在強度、塑性、抗沖擊能力、回收使用及低成本方面仍具有較大的綜合優(yōu)勢。面對新材料的競爭，鋼鐵企業(yè)也不斷通過優(yōu)化材料性能，提高材料強度等方式來滿足車企的用材要求。車身主體使用鋼材，其它部位使用鋁合金等材料來減重，成為當(dāng)下很多車企尤其是自主品牌車企的主要用材方式。預(yù)計高強度鋼和超高強度鋼未來還有較大的增長空間。

鋁材料的密度只有鋼材的1/3，其減重和節(jié)能效果明顯，且在保證安全的前提下能更好的提升乘坐舒適性。凱迪拉克CT6便通過采用鋁合金減重99kg。因此，鋁被認(rèn)為是未來最有可能實現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用的低密度輕量化材料。目前,鋁材料已在汽車車身系統(tǒng)、發(fā)動機系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、行走系統(tǒng)等得到了廣泛應(yīng)用。但由于全鋁車身對焊接工藝、后續(xù)維修、配套設(shè)施等要求極高，目前也只是在豪華汽車上應(yīng)用較多，如奧迪A8、路虎攬勝及新近上市的全新捷豹XFL等。隨著我國新能源汽車的高速發(fā)展，有望推動鋁材料實現(xiàn)大規(guī)模的應(yīng)用，尤其是在客車方面，比亞迪、宇通、蘇州金龍、華晨等都已推出廣受市場認(rèn)可的全鋁城市公交。

塑料是除鋼鐵和鋁之外汽車上應(yīng)用最多的材料，在汽車保險杠、儀表盤、燃油箱、車身板、車門、車燈罩、燃油管、散熱器發(fā)動機等部位都得到了廣泛應(yīng)用。近30年以來，國際上汽車塑料的用量不斷增加，平均單車用量從20世紀(jì)70年代初的50～60kg已發(fā)展到目前的150kg左右，且仍在持續(xù)增長中。而我國車用塑料占比一般不足汽車自重的10％，與歐美差距甚遠(yuǎn)，這也就意味著車用塑料市場前景廣闊。

此外，鎂也是應(yīng)用日益廣泛的一種金屬材料。鎂的密度和體積比鋁更輕，抗沖擊能力也較強。但鎂的致命弱點是化學(xué)活性很強，耐腐蝕性差，成本和廢品率高。這些短板成為鎂合金規(guī)?；瘧?yīng)用的“攔路虎”。鎂制品都一般都以合金的形式存在。目前，鎂合金已經(jīng)應(yīng)用在車輪、發(fā)動機罩蓋、方向盤、座椅支架、車內(nèi)門板、變速器外殼等方面。隨著抗腐蝕性技術(shù)和加工技術(shù)的進(jìn)步，相信鎂合金在未來也會逐步加大應(yīng)用。

碳纖維及相關(guān)復(fù)合材料的應(yīng)用也是汽車業(yè)非常重視的方向。但對其高昂的價格，一般只在豪華跑車上出現(xiàn)，實在不是普通百姓的“盤中餐”，在此不再過多探討。

綜合性材料解決方案是車企必然選擇

其實，每一種材料都有其存在的價值，選擇什么的材料，主機廠往往有著多方面的考慮。其中有幾點是不容回避的。一是保持安全水平不降低。二是保持汽車性能不降低。三是成本。只有基于成本考慮的正向開發(fā)選材，才會得到主機廠的認(rèn)可和量產(chǎn)應(yīng)用。因此，不再討論取誰舍誰的問題，而是將“合適的材料放在合適的部位”，提供更加安全、環(huán)保、輕量化的綜合材料解決方案，才是未來汽車輕量化用材之路。

全球材料大腕明年3月云集重慶，詮釋未來的汽車與材料

如果說在這里只是“紙上談兵”，那么明年在重慶將為你提供一個零距離、面對面“談材論料”的機會。據(jù)悉，由中國汽車工業(yè)協(xié)會、重慶市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會、重慶市商業(yè)委員會共同主辦，各大國家級材料協(xié)會、汽車終端用戶廣泛支持和參與的2017第4屆中國（重慶）汽車材料及相關(guān)零部件展覽會將于2017年3月22-24日在重慶國際博覽中心舉辦。

重慶是中國最大的汽車工業(yè)基地，年產(chǎn)超過300萬輛，擁有龐大的應(yīng)用市場。此次展會正是以此為依托，聚焦“汽車材料”產(chǎn)業(yè)鏈，邀請鋼鐵、鋁、鎂、改性塑料、碳纖維、復(fù)合材料等材料領(lǐng)域的全球知名企業(yè)赴渝參展，展示全球一流的汽車用材及解決方案。展會舉辦規(guī)格高，專業(yè)性強，是汽車材料應(yīng)用領(lǐng)域2017年度最有影響力的行業(yè)盛會之一。同期將舉辦“汽車材料論壇暨高層峰會”，深度探討全球綠色變革背景下的汽車與材料。

來源：中國智能制造網(wǎng)