特別是隨著今年“雙積分”政策的正式推出,顛覆傳統造車的新能源汽車作為拿分項成為行業發展的熱點。而對傳統汽車和新能源汽車而言,輕量化都是節能減排的重要手段。在汽車產業變革和轉型升級的風口,面對風起云涌的外部環境,汽車行業對輕量化應如何看待?在節能環保的巨大壓力下,汽車產業鏈如何協同實現車輛輕量化?
輕量化是重要支撐
實際上,無論是傳統燃油汽車還是新能源汽車,汽車輕量化技術作為支撐汽車產品開發重要的共性技術,對其節能環保指標的實現都具有非常重要的意義。中國第一汽車集團有限公司高級經理、研究員級高工田洪福日前在蓋世汽車舉辦的2018第十屆全球汽車產業峰會上表示,“無論是傳統燃油車還是新能源車,輕量化這一塊都非常重要。特別是對電動汽車而言,我們現在電池的密度各方面,還有一定的工作要做,而電動汽車在整個新能源汽車中占比較重,所以輕量化對下一步工作顯得非常重要,對傳統車和新能源車節能環保指標的完成有確實很重要的作用。”
他指出,多年來,很多企業在新能源汽車輕量化技術方面做了很多工作,也一直受到成本等方面的限制。但到了目前這個發展節點,輕量化技術的發展成為必須的技術路徑,因為無論是傳統車還是新能源車,如果車輛達不到輕量化的要求,都會影響雙積分的分值,直接影響到企業的發展。“通過十多年的努力,目前輕量化在整車上的應用越來越多,包括鋼材的應用,在傳統工藝上的熱成型等。非金屬方面我國和國外的差距比較大,我們還有很大的空間可以發展。”
他以碳纖維為例闡述,雖然碳纖維成本比較高,但優勢明顯。未來隨著技術進步,從材料本身的形成工藝到設計和裝備,都能逐漸滿足成本的要求。隨著成本逐漸降低,未來還有很大的空間。其它有色金屬的用量,比如鋁合金、鎂合金未來也都會有相關的東西來支撐。“隨著未來汽車電動化、智能化、網聯化、共享化的發展,輕量化會作為重要的支撐。經過多年的努力,輕量化技術無論從設計、材料和工藝,都在逐漸滿足這方面的要求,相信在行業的共同努力下,能夠有效完成節能環保指標。”
主機廠和供應商要聯手減重
輕量化作為當前汽車行業趨勢和主流技術,要落地卻是復雜的系統工程,需在滿足汽車使用要求、安全性和成本控制要求的前提下,將結構輕量化設計技術、多種輕量化材料及制造技術集成應用來實現車輛減重,涉及到產業鏈的各個環節。特別是當新能源汽車成為政策力推和行業發展的重點后,要在前期沒多少經驗可借鑒的情況下,解決新能源領域出現的輕量化的系列問題,更需要通過加強汽車產業鏈協同聯動發展輕量化技術,在多元化的產業格局下促進多領域之間更多地互動與融合。
吉林大學青島汽車研究院執行院長馬芳武認為,整個汽車產業鏈的變化很可能會由于輕量化的改變而改變。他在全球汽車產業峰會上表示,汽車的四大工藝中有三大工藝跟輕量化密切相關,這三大工藝里覆蓋了汽車的材料、結構、工藝以及相關的設計方法,“做材料的企業,以及做整車結構的企業,其實更關注的是由輕量化所帶動的整個產業鏈的新變革。”
對此,長春英利汽車工業股份有限公司副總經理曹渡也有自己的看法。他指出,合資品牌早在2010年就開始動手做輕量化的工作,而國內企業在2012年才逐漸重視,2014年開始真正動手做,目前也有了實質性的進展。而在新能源汽車這塊,目前又有了特殊的變化“新能源車對輕量化的要求更高,因為它涉及到電池重量和續航里程的問題。但輕量化帶來的問題是,傳統工藝沒有問題,因為主機廠都能做,所以沒有難度,但如果是新技術、新工藝和新材料,主機廠就有困難。”
曹渡坦言,產業鏈實際上需要汽車零部件供應商和主機廠一起合作來做。“因為主機廠不懂材料,供應商不懂主機廠整車的性能,所以這時就只能合作。首先要建立戰略關系,互相要信任,供應商要協助主機廠完成零部件局部設計,這才能真正推動輕量化的發展。”他以車身為例,車身這塊由于只對鈑金材料比較熟悉,對非金屬材料完全不熟悉,所以就完全依賴于供應商,“今后這個產業鏈要想形成,我們供應商有更多的機會,但是我們要主動的跟主機廠聯合,通過聯合以后一起做,才能達到雙贏。”
“一般來說,真正核心的技術是掌握在零部件供應商手里,主機廠是選擇零部件和供應商。過去我們對職能部門的劃分可能由于新能源汽車以及輕量化的介入要重新劃分。”馬芳武表示,“到底怎樣做,今后可能會有變化,大家要適應這種變化,這種變化應該是更積極的。其實汽車在教科書里面是分為發動機、底盤、車身、電子電器,可能以后關于這些劃分都要重新進行定義。”
商用車上鋁材的應用前景廣闊
汽車制造中,鋁合金因質量輕、成型性優異、強度較好、耐腐蝕且成本低等優點,被越來越多地應用到汽車底盤、發動機及車身中。因此,通過提高汽車的用鋁量來實現輕量化,已成為當今汽車制造技術進步的重要表現。
對于鋁合金材料在商用車上的應用,北汽福田汽車股份有限公司副總工程師田孟義對鋁制貨箱的應用前景表示看好。他介紹說,目前鋁車廂正剛開始嘗試著用,主要在物流運輸里拉一些輕拋的貨物。“我們日本的車研究的比較多,比如日本五十鈴,這種車輛一般鋁合金是比較普遍的,因為它們已經越過了那種大密度材料的運輸階段了,一般都是日用品比較多,所以說在貨箱強度以及耐用性方面都沒問題。未來隨著中國快運物流行業的發展,商用車鋁貨箱的應用前景會越來越廣闊。”
“使用鋁合金材料讓商用車節油效果顯著,所以未來是有需求的。當然有一個過程,首先可能是高端客戶,比如對零部件的成本也就是價格不敏感的大的物流公司。由于它要算全生命周期成本,如果從節油方面如果能有所收益,能抵消這個一次購車成本,這些物流公司還是愿意采用的。”田孟義表示。
而對商用車輕量化,田孟義坦言,“商用車搞輕量化的驅動力就是國家‘制超’,就是國家三部委出臺的限超、限載、收費,從那時候開始主機廠面臨非常大的壓力,甚至消費者去買車要考慮車重,誰輕買誰。但這樣導致的矛盾是什么?就是輕量減重后商用車的成本壓力大了。特別是載重的卡車,又不能以犧牲可靠耐久性為代價,所以在這兩點有時與輕量化是沖突的。所以一方面要迫切降重,另一方面又要保證可靠性和成本的要求,為了實現這些目標,我們一直在不斷探索。”
從整個產業鏈的角度,他同樣強調,“整車和供應商一定要緊密結合,整車了解客戶的需求和整車上各零部件的功能需求,供應商掌握著零部件輕量化的技術和工藝制造技術,兩者只有緊密結合才能把輕量化做好,才能同時滿足可靠、耐久及成本的要求。”