濟(jì)南新五岳機(jī)器有限公司

      著眼于可持續(xù)發(fā)展，節(jié)能、環(huán)保成為世界汽車工業(yè)界亟待解決的兩大問題。汽車每減重10% ，油耗可降低6% ~8% ，排放降低4% ，因此減輕汽車質(zhì)量是節(jié)能和環(huán)保的較基本途徑之一。車身質(zhì)量占汽車總質(zhì)量的40% 左右，車身的輕量化對于整車的輕量化起著舉足輕重的作用。鋁是一種具備多種優(yōu)良性能的輕質(zhì)材料，因而成為汽車輕量化的優(yōu)選材料。

 

      在未來的20-30年內(nèi)，中國將步入中等發(fā)達(dá)國家行列，鋁材在工業(yè)發(fā)展中具有很大的應(yīng)用空間。目前，國內(nèi)124個工業(yè)部門中，有113個部門涉及鋁制品，占總數(shù)的91%。國家發(fā)展和改變委員會、國家財政部和其他九部委聯(lián)合發(fā)表關(guān)于加快鋁工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)意見，指出鋁工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的主要目標(biāo)在于提升高附加值加工產(chǎn)品的比例，使工業(yè)型材與建筑型材的比例達(dá)到7：3。

 

      交通業(yè)是使用鋁材較多的產(chǎn)業(yè)，占鋁總產(chǎn)量的25%。而關(guān)于鋁材的一些數(shù)據(jù)，相信大家也比較有興趣想了解。

 

△中國是世界非常大的鋁材生產(chǎn)國，其后分別是俄羅斯、加拿大、美國和阿聯(lián)酋。

 

△鋁材可以循環(huán)利用，循環(huán)鋁材只需要使用新鋁鑄錠所需能量的5%，同時減少92%的溫室氣體排放。

 

△4噸鋁土可生產(chǎn)出1噸鋁材，足夠制造60000個軟飲料鋁罐。

 

△地球表面8%的重量來自鋁，比鐵的蘊(yùn)藏量更高。

 

△美國每年使用900億個鋁罐，其中620億個被回收，節(jié)約下的能源相當(dāng)于1900萬桶貨品，足夠170萬汽車一年的用油量。

 

在汽車制造中使用鋁合金，較常見的是懸架和發(fā)動機(jī)缸體采用鋁合金，目的都是降低關(guān)鍵部件的重量。

 

正是出于這個出發(fā)點(diǎn)的考量，全鋁車身也應(yīng)運(yùn)而生。

 

❶靠前個全鋁車身出自奧迪還是本田？

 

相信大家都聽說奧迪A8采用全鋁車身框架結(jié)構(gòu)(ASF)，有人真嘗試過拿磁鐵去吸A8的車身，發(fā)現(xiàn)并不能相吸，從而認(rèn)識到全鋁車身的優(yōu)點(diǎn)。

 

早在上世紀(jì)80年代，奧迪80和奧迪100車型上已采用鋁車門，然后不斷擴(kuò)大應(yīng)用范圍；

 

1992年，與美國制鋁商Alcoa合作開發(fā)推出A8上的ASF鋁鋼架；

 

1994年奧迪投入資金800萬歐元建立鋁材中心，現(xiàn)在被稱為“奧迪鋁材及輕量設(shè)計中心”；

 

2002年，推出剛性提高60%的第二代ASF。

 

但就在奧迪ASF推出前的1989年，本田跑車NSX就使用了全鋁制車身鋼架。因此，本田和奧迪至今仍然在爭論到底誰是靠前個使用鋁鋼架的汽車品牌。

 

❷鋁在汽車制造中的利弊

 

時至今日，鋁雖然已成為汽車制造中不可忽視的材質(zhì)，但像奧迪A8那樣采用全鋁車身架構(gòu)的車型依然不多。

 

正如上文所言，鋁合金在重量上相比鋼材有的優(yōu)勢。

 

曾有相關(guān)人士計算：

 

如果將一輛汽車上的鋼鐵全部更換為鋁，可為整車減重20%以上。以使用靠前代ASF架構(gòu)的奧迪A8為例，全鋁車身為其減重約200kg，占據(jù)整車重量約10%，因此每百公里能減少近1L的油耗。

 

全鋁車身帶來的益處還不止于此，由于車身的輕量化，車輛的性能表現(xiàn)將得到進(jìn)一步增強(qiáng)，制動性能也會有相應(yīng)提升。此外，鋁的“吸能”表現(xiàn)也更為優(yōu)異，在出現(xiàn)碰撞時，它會比鋼制車身具有更明顯的彈性優(yōu)勢，從而更好地吸收沖擊力，減少碰撞產(chǎn)生的當(dāng)量，保護(hù)車內(nèi)人員的安全。

 

雖然全鋁車身的優(yōu)勢隨便一數(shù)已有這么多，但鋁材價格的相對高昂成為了制約“鋁取代鋼”的前進(jìn)步伐。

 

另外，鋁變形后修復(fù)難度相比鋼更大，鋁材的熔點(diǎn)也較低，這便制約了全鋁車身的推廣，特別是后者，讓車身制造工藝不得不使用自鉚接、膠粘或激光焊接。

 

❸哪些車型也采用全鋁車身？

 

這里說的是“全鋁車身”，雖然并不一定是高標(biāo)準(zhǔn)鋁合金車身，但相比那些只在車首或部分零部件采用鋁合金的車型而言，車身架構(gòu)均為鋁合金材質(zhì)。

 

△這款新車被捷豹稱為“較純正的全鋁車身結(jié)構(gòu)”

 

△與捷豹同宗的路虎，自然也是全鋁車身的受益者之一

 

△在去年的底特律車展上，2015款的福特F150大放異彩

 

△林肯也計劃在帶領(lǐng)員車型上推行全鋁車身

 

❹豐田有望普及全鋁車身

 

雖然鋁材成本比鋼材高昂，但并不代表全鋁車身只能出現(xiàn)在高等品牌車型之上，而有望打破此約定俗成的正是豐田汽車。

 

去年中，美國媒體就報道了豐田通商將聯(lián)合日本第三大鋼企-神戶制鋼生產(chǎn)用于車身及熱交換器的鋁板材料，并向歐美以及日本等多家車企提供服務(wù)。鑒于豐田通商與豐田汽車屬同一集團(tuán)，因此，豐田汽車將有望率先應(yīng)用該鋁板材料，并在旗下車型普及。

 

未來，豐田汽車旗下車型采用全鋁車身后，不僅將大幅度減輕車身重量，油耗也將相應(yīng)降低。

 

中華國威 陳卓 - 壯美山河

 

 

△ 但是，我國的鋁車身設(shè)計制造技術(shù)與歐、美、日等國家存在著很大的差距

 

近年國內(nèi)車企紛紛開發(fā)鋁合金車身，但是關(guān)鍵裝備主要依賴進(jìn)口，制造技術(shù)落后，亟待提升。

 

△ 只有打破全部技術(shù)壁壘，參與全部競爭的需要，才可立于不敗之地。

 

中國汽車工業(yè)要在全部競爭中占有一席之地，必須自主創(chuàng)新，集中力量開展鋁合金車身制造關(guān)鍵技術(shù)與裝備研究，打破以全鋁車身為代表的一系列汽車先進(jìn)技術(shù)壁壘，這對提高我國汽車工業(yè)的全部競爭力具有舉足輕重的作用。