近日，中國(guó)國(guó)內(nèi)剛剛上市的奔馳新E級(jí)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(wú)論是行業(yè)人士還是普通消費(fèi)者均廣泛參與，此舉從另一方面表明中國(guó)消費(fèi)者汽車消費(fèi)理念的進(jìn)步和汽車知識(shí)的顯著增強(qiáng)。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(tái)前。關(guān)于汽車材料的那點(diǎn)事，你了解多少？材料PK，誰(shuí)又將贏得未來(lái)？
       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(shí)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(shí)。實(shí)驗(yàn)證明，汽車質(zhì)量降低一半，燃料消耗也會(huì)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(guó)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(guó)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(shí)現(xiàn)輕量化的關(guān)鍵路徑
       實(shí)現(xiàn)汽車輕量化的途徑有兩個(gè)，一是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，二是材料選擇。行業(yè)人士都知道，車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(lái)，各大主機(jī)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(shí)驗(yàn)室，加強(qiáng)先期介入，以期通過(guò)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(lái)，鋼鐵材料已經(jīng)有了100多年的應(yīng)用歷史。近年來(lái)，使用其它低密度材料來(lái)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(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)仍將是汽車制造的主導(dǎo)材料。鋼材在強(qiáng)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(shì)。面對(duì)新材料的競(jìng)爭(zhēng)，鋼鐵企業(yè)也不斷通過(guò)優(yōu)化材料性能，提高材料強(qiáng)度等方式來(lái)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(lái)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(jì)高強(qiáng)度鋼和超高強(qiáng)度鋼未來(lái)還有較大的增長(zhǎng)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(guò)采用鋁合金減重99kg。因此，鋁被認(rèn)為是未來(lái)最有可能實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(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(dòng)機(jī)系統(tǒng)、傳動(dòng)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(duì)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(guó)新能源汽車的高速發(fā)展，有望推動(dòng)鋁材料實(shí)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(chǎng)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(xiǎn)杠、儀表盤、燃油箱、車身板、車門、車燈罩、燃油管、散熱器發(fā)動(dòng)機(jī)等部位都得到了廣泛應(yīng)用。近30年以來(lái)，國(guó)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(zhǎng)中。而我國(guó)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(chǎng)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(qiáng)。但鎂的致命弱點(diǎn)是化學(xué)活性很強(qiáng)，耐腐蝕性差，成本和廢品率高。這些短板成為鎂合金規(guī)模化應(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(dòng)機(jī)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(lái)也會(huì)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(duì)其高昂的價(jià)格，一般只在豪華跑車上出現(xiàn)，實(shí)在不是普通百姓的“盤中餐”，在此不再過(guò)多探討。
       綜合性材料解決方案是車企必然選擇
       其實(shí)，每一種材料都有其存在的價(jià)值，選擇什么的材料，主機(jī)廠往往有著多方面的考慮。其中有幾點(diǎn)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(kāi)發(fā)選材，才會(huì)得到主機(jī)廠的認(rèn)可和量產(chǎn)應(yīng)用。因此，不再討論取誰(shuí)舍誰(shuí)的問(wèn)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(lái)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(lái)的汽車與材料
       如果說(shuō)在這里只是“紙上談兵”，那么明年在重慶將為你提供一個(gè)零距離、面對(duì)面“談材論料”的機(jī)會(huì)。據(jù)悉，由中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)、重慶市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)、重慶市商業(yè)委員會(huì)共同主辦，各大國(guó)家級(jí)材料協(xié)會(huì)、汽車終端用戶廣泛支持和參與的2017第4屆中國(guó)（重慶）汽車材料及相關(guān)零部件展覽會(huì)將于2017年3月22-24日在重慶國(guó)際博覽中心舉辦。
       重慶是中國(guó)最大的汽車工業(yè)基地，年產(chǎn)超過(guò)300萬(wàn)輛，擁有龐大的應(yīng)用市場(chǎng)。此次展會(huì)正是以此為依托，聚焦“汽車材料”產(chǎn)業(yè)鏈，邀請(qǐng)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(huì)舉辦規(guī)格高，專業(yè)性強(qiáng)，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(huì)之一。同期將舉辦“汽車材料論壇暨高層峰會(huì)”，深度探討全球綠色變革背景下的汽車與材料。