[精品]汽车轻量化铝材应用趋势

1、汽车轻量化铝材应用趋势汽车轻量化铝材应用趋势汽车制造商正在增加铝合金在汽车制造中的使用比例，通过轻 量化提升燃油经济性。但使用铝合金替代钢材无论对车企还是对供应 商来说都存在着挑战。美国法规要求美国市场上各车企2017至2025年款新车的燃油经济性平均值应当达到54. 5英里/加仑，约 4. 3l/100knio而欧盟也出台了目前全球最为严格的汽车碳排放标准, 耍求汽车制造商在2021年之前，将汽车二氧化碳排放量削减27%, 不超过95g/km。在日益严苛的标准推动下，汽车制造商们正绞尽脑 汁寻求各种解决方案来提高车辆的燃油经济性。而减轻车重就是一种 降低油耗的有效手段，许多车企正试图用轻量化

2、的材料替代钢材。也 是因此，铝合金材料在汽车上的应用比例正在日益提高。全球最大的 铝制造商novelis公司全球回收副总裁derek prichett预测到2020 年，全球铝板在车身上的使用量将增长5倍。奥迪率先在a8上采用 了铝合金车身,捷豹路虎在揽胜运动版suv和捷豹f-type跑车上也 都采用了铝合金车身。而最引人瞩目的，莫过于福特汽车公司将于 2014秋季推出的2015年新款f-150皮卡，其车身材料即将使用铝合 金替代钢铁。f-150押注铝合金车身f-150皮卡是目前福特最畅销的汽车，利润也高，今年上半年北美市场f系列皮卡销量 365825辆。但这种大排量汽车的高油耗将受制于美国日

3、趋严格的环 保标准。若采用铝合金代替钢材会带来更高的成本，福特也需要投入 大量资金改进生产设施和工程设计，甚至消费者也可能并不接纳采用 铝合金车身的皮卡。这就意味着将面临着很高的风险。那么，福特为 何愿意押下如此赌注，决定在f-150上采用铝合金车身呢？首先看看采用铝合金车身所带来的好处：采用铝合金车身能使车重减轻 700磅,也就是320kg,占整车质量的15%。而汽车整车质量每减少 100kg,百公里油耗可降低0. 30. 6l。这就意味着ft50将燃油经 济性大大提升，从而满足美国严格的企业平均燃油经济性(cafe)标 准。福特称目标将2015款f-150的燃油经济性提升至30英里/加仑（

4、相当于7. 8l/100km）,而美国对2025年全尺寸皮卡设置的燃油经 济性的标准是30. 2英里/加仑。2014款f-150的转型止在为未来打 下基础。其实，f-150车身所采用的铝合金材料与捷豹和路虎揽胜车身所使用的材料相同。而早些年这两个汽车品牌都属于福特旗 下，因此福特公司对铝合金材料的成型和制造技术有很好的掌握。m 关键的是，福特前ceo alan mulally在波音公司工作期间，曾花费 了数十年的时间研究高强度铝合金材料，也许正是这段经历使他对这 种材料充满信心。达科市场咨询公司（ducker worldwide ）预测，到2025年，世界主要汽车制造商都将拥有至少一个铝合金车

5、身 项目。其实，除了整车企业以外，零部件制造商也将目光转向了铝合 金材料。如徳国大陆集团开发出了使用铝合金涡轮壳的涡轮增压器的 设计，将有助于降低车辆燃耗。其重量仅2. 65磅（1.2kg）,较原來 的涡轮增压器减轻了 30%左右,将被用在宝马mini hatch的1. 5l 3 缸汽油发动机上。兵马未动 粮草先行达科市场咨询公司预计到2025年，欧美市场汽车用铝合金的需求将分别增长45%,达 到450万吨。铝合金材料fi益增长的使用率背后，还存在着供应方面 的问题。随着铝合金材料的消费量增长，铝的供应量开始紧俏，价格 也随z上涨。若铝生产企业无法跟上需求增长的步伐，汽车制造商就 将缺乏生产新

6、一代轻量车型的关键材料。主宰美国铝材料市场的两大供应商：镁铝公司和novelis公司，均已采取行动应对汽车制 造商对这种轻量材料的需求。镁铝公司于去年投资2. 75亿美元对其 田纳西工厂进行扩建。同时，该公司还投资3亿美元扩建另外两家工 厂。novelis公司预计其对汽车行业的铝供应量将在两年内占到其总 业务量的25%,到2018年，其北美车用铝的产量有望翻番。该公司 今年北美汽车用铝产量有望达到35万吨，而这一数字是其2013年产 量的5倍。该公司今年投资5亿美元对其oswego i厂进行扩建。上 述的两家公司均为福特f-150供应铝材料。而铝生产企业一般需要提前两到三年的吋间得到通知，才能

7、有足够的吋间对原有产能进 行扩张，或扩建现有工厂或新建工厂，以应对需求增长。因此，汽车 企业对铝材料的应用还应迅速做出决策，并及时与供应商沟通，才能 保证材料的供应。虽然一些车企已经在生产采用铝合金车身的 车型，但他们各自的生产体系中存在着些许不同，比如采用的原材料、 使用的钏钉、测量系统等。因此，捷豹路虎希望通过统一标准来实现 大规模生产，从而降低成本。但除非有数家大型企业参与，否则整个 行业不会轻易出台标准。为此，捷豹路虎不惜与其它企业共享其关于 铝合金车身生产的知识，邀请奥迪、奔驰、福特等企业的生产负责人 参观其铝合金车身组装工厂。 亚洲车企尚按兵不动 与欧、 美车企敢于对畅销产品进行革

8、新、敢于对整个生产体系进行革新不同 的是，亚洲车企更倾向于对现有工厂进行升级。因此，亚洲车企往往 选择通过其它方式来减轻车重降低排放，而不是采用直接更换车身材 料的方法。但值得一提的是，本田公司已经采用摩擦搅拌工艺实现钢 铝金属结合，此技术在雅阁轿车的副车架上得到了应用，使该件的重 量减轻了 25%。总体上，亚洲的汽车产业对铝的需求量增长势头远逊 于北美市厂。而欧、美车企选择铝材料是由于严苛排放标准的驱使, 亚洲的排放标准则相对并不是如此严苛。我国要求到2020年企业乘 用车平均燃料消耗量降至5. 0l/100km,而口本2020年的汽车燃耗标 准是20. 3km/l (约4.9l/100km)。同时,亚洲的汽车制造商也正在与 钢材供应商合作，希望研发出更轻的强度钢材料。不过，novelis 公司仍将于今年底在中国建一家工厂生产乍身板，该公司也表示已收 到了多家亚洲汽不制造商的询问。但距离亚洲车企在牛产中大批量使 用