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回应:又是个打击迈腾的钢板比日本车薄多了到

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  用铝?还是用钢?这样的一个问题始终困扰着汽车工程师。铝合金一度威胁到汽车工业内钢铁在过去所扮演的领导地位,如果以铝和制钢的原料铁来相比,不但重量减轻了一半,抗腐蚀性也更优于钢,但是铝的价格也相对昂贵,且在制造和维修上都很困难。因此近年随着超轻型高强度钢板的问世,也使得铝合金的优势部分丧失。相对于铝合金,不少汽车制造商更加倾向于选择高强度碳钢来替代普通钢材,不过铝和钢之间的战争,可不会就这么轻易结束。

  虽然消费者对于车辆安全性的要求慢慢的升高,然而整个社会对于环保节能的呼声也相对提高,因此也使得汽车制造商们不得不寻求更坚固、更轻薄的造车原料,而铝与钢之间的战争也正由此展开。

  要制造一辆普通中型汽车必须耗去1600磅的钢和铸铁,还要再加上770磅的冲压钢板。相比之下,铝合金在一款欧洲汽车内的所占重量,则是从1990年的110磅增加到2005年的290磅(多数仍用于引擎内部件与缸体),而且预计到了2010年还会再增加55磅。跟制钢原料的铁相比,铝的重量不仅减轻了一半,其抗侵蚀的能力也更优于钢,种种特质也使得铝更加受到汽车设计师们的青睐。

  在今日汽车历史上,已然浮现过不少使用全铝合金车身打造的市售车,包括Honda的超级跑车NSX以及Audi为了彰显技术实力而推出的小型车A2,而目前在市面上仍在贩卖的车型则有Audi A8、R8和JaguarXJ是采用全铝合金车身。其中JaguarXK更是将铝合金技术与轻量化优势发挥到极致,不仅车身零件结合总数从5189个降至2761个,车身刚性更一举提高了48%,同时还大幅达到瘦身140kg的效果(从1685kg减重至1595kg)!

  全新XK车系的马力输出仅比起旧款车型小幅增加6hp,而达到300hp的最大马力,但是在瘦身有成之后的重量/马力比,再加上悬吊系统的改良,换来的却是平易近人、更加灵巧的操控与驾驭感受。目前Jaguar车厂的销售量(12万570辆)与15年前被Ford收购前相比,也早已呈倍数成长。

  以铝合金材质打造车体结构可有效减轻车重,因此也更适用于强调性能的跑车上,车坛上包含Honda NSX和Audi R8都是车体大量运用铝合金技术的实例。

  铝合金的异军突起让车用钢铁供货商们倍感压力,因此他们也决定统一采取行动以对抗铝的威胁。早在1995年,便已有32家跨国钢铁制造商联合提出了超轻碳钢车身的概念,这种采取高强度钢材所制造的车身实现了更薄和更轻的结构,能使车身重量减轻达25%!轻薄化的车身确实提高了高强度钢材的销售数字,但是制钢厂却另外宣称,这样一种材料还有另一大好处,也就是让汽车在EuroNCAP撞击测试中得到更高的分数!

  欧洲新车评测系统(European New Car Assessment Program)中的碰撞测试,目前已发展成为是欧洲新车量产前的必要程序,也早已成为消费的人在购车时重要的一项参考是依据,当今一款新车要想获得「不差」的安全声誉,得要在撞击测试中得到4至5颗星的评分。

  经得起强力撞击的车型才能得到NCAP更优异的评分,因此钢材对于汽车制造商们来说显然颇具吸引力。

  根据Volvo安全中心工程师Marten Levenstam介绍,钢材质量的提高使得汽车业者能制造出更具安全性的车身结构,并且还可不增加车身重量。“您能用普通钢材构成撞击力道吸收区,用高强度钢构成超级安全的乘坐区!”Marten Levenstam说,经得起强力撞击的车型,才能得到NCAP更优异的评分,所以这对于汽车制造商们来说显然颇具吸引力。

  由于欧盟修改了汽车废气排放中的二氧化碳含量标准,将其限制在每公里130克,使得汽车设计师们的注意力也随之转移到能减轻车身重量的钢合金上。普通钢板的厚度通常为0.7到0.75mm,而今日的超强度钢板厚度则仅有0.65mm甚至更薄,新款Opel Zafira的引擎盖钢板便只有0.6mm厚!

  在1995年当时已有32家跨国钢铁制造商联合提出了超轻碳钢车身概念,采取高强度钢材所制造的车身将实现更薄和更轻的优势,并能使车重减轻25%。

  钢铁制造商Arcelor-Mittal、Robert Bosch GmbH与咨询公司Arthur D. Little的分析结果得出了一个发人深省的结论:仅仅减轻车身重量就能节省约5%的燃油,不过透过这样的方式来提高油耗表现,却只需在每辆车上增加212欧元(约为280美元)的成本以购买高强度钢材。现有的省油科技包括可变气门与进气岐管、涡轮增压和汽缸间歇功能等,却绝对无法达到5%的节油效果,而且降低车身重量,还可有效减轻煞车系统的负荷并提高引擎效能。

  BMW制造了以铝钢材料混用的车身结构,但是最主要的原因则是为了平衡车身前后配重以换取更佳的操控性,但是这种混合结构却也使得制造成本上升了25%。

  钢铁制造商Arcelor-Mittal认为,采用高张力钢板来减轻车身重量是比较经济的选择,他们也预料随着高张力钢板达到更高的经济规模,市售车的重量亦能够进一步减轻。尽管铝合金制造商无法反驳这一点,但是他们却用另一种观点对其提出质疑:如果想要降低二氧化碳的排放量,考虑到汽车的生命周期和资源回收性(铝的回收比例高于钢铁),铝显然更优于钢!

  除了Audi和Jaguar之外,对于推出全铝合金车款有兴趣的车厂至今仍寥寥无几。BMW制造了铝钢材料混用的车身结构,但是最主要的原因却是基于平衡车身前后配重以提升操控性。BMW 5 Series即是钢制车身和铝制车首(主要在引擎盖)的结合体实例,而X5仅在车身前半部用上了少数铝合金零件,其整体结构仍为钢制。

  铝合金在制造一款欧洲车上的所占重量,已经从1990年的110磅增加到2005年的290磅,预计到了2010年还会再增加55磅。

  不过仅仅是这种混合结构,就已经使得制造成本增加了25%,而起这还不是让车厂头痛的唯一原因,因为铝在受热后体积大幅膨胀的金属特性,更使得铝制车用零件的制造难度大幅度提升,在焊接车身时一定要使用特制夹钳,并采取了特殊制程才能将铝制零件固定在特定位置。包括GM在内的国际车厂仍无法将铝合金大范围的应用在旗下车型上,根本原因就是考虑到处理铝制零件的特殊设备无法在遍布全球的组装厂与维修点广泛普及。

  铝在受热后体积大幅膨胀的金属特性,使得铝制车用零件的制造难度大幅度提升,因为在焊接车身时一定要使用特制夹钳,并采取了特殊制程才能将铝制零件固定在正确位置。

  由于铝金属价格昂贵,且在制造和维修上都很困难,因此汽车制造商更倾向于选择高强度碳钢来替代普通钢材。在1995年当时,几乎所有车厂都只会使用普通钢材造车,不过如今,每辆车平均已含有26%的高强度碳钢和6%更高等级的钢铁合金。根据Arcelor-Mittal市场研究部门主管Patrick Pichant的预测,高速钢(High-Speed Steel/高强度钢铁合金材料之一)的应用将会在5年内由现在的6%增加到12%,而由于欧盟对于二氧化碳排放量的严格限制导致车厂迫切地需要减轻车身重量,高速钢也很可能会因而得到更广泛的应用。

  一个是源自于航空工业的轻量化材质(铝合金),一个是现有材料的技术升级(高强度钢材),看来铝和钢之间的战争在短期之内仍不会结束。

  师建华表示,我国轿车和货车的部分棒线材和热轧中厚板也需要大量进口,后者是货车使用的主要专用钢材品种。

  重要的是,汽车制造中的一些核心部件所用的特钢,国内无法大量生产。特钢企业中,国内公司能够提供发动机、变速箱、转向器等轿车总成件使用的一般用材,但是发动机曲轴钢和齿轮钢等仍然需要进口,引进车型所使用的齿轮钢与发动机优型材更是需进口。

  中国特钢企业协会秘书长胡名洋表示,今年我国进口钢材总体是下降的,但进口的合金钢棒线材比去年同期上升,平均单价也比去年同期上升,前三季度进口数量约增长20%,价格约上涨15%。2008年,我国特钢企业能否把新兴的高的附加价值商品市场从外国特钢企业夺回,顶替进口是改善国内特钢市场供需的重要因素。

  由于钢材市场价格的一直上升和汽车业激烈的市场之间的竞争,目前相当多汽车厂商开始尝试用新材料替代汽车钢材。师建华表示,现在轿车用替代材料的应用比重迅速增加,其特点是轻型、高强替代材料慢慢地成熟,铝、镁以及塑料等材料因重量轻、强度高的特性,成为汽车制造业替代钢材的首选材料,并在许多国家批量使用。

  师建华称,目前汽车制造中钢材的应用呈现下降趋势,铝镁等轻金属材料的比重逐步增加。不过由于汽车工业整体扩张,汽车用钢的总需求还在扩大,今年国内汽车用钢估计在1255万吨,2015年则预计将达到2176万吨。

  昨日,上海百营钢铁集团董事长崔建华等与会汽车钢铁供应商表示,今后我国汽车产品出口预计将实现三个转变:一是零部件出口从以劳动力和材料密集型的机械类低端产品为主,向技术上的含金量较高的机电类产品出口为主转变;二是汽车政策出口从以中小吨位卡车为主,向以大中小型客车、皮卡、轿车等商务、乘用车并重转变;出口地区由发展中国家为主向发达国家、发展中国家并重转变;三是从单一产品出口向技术出口和资本输出相结合转变。

  记者获悉,我国汽车零部件慢慢的变成了汽车行业出口的主力军,5年来出口额增长了6.6倍,今年前8月出口额为98亿美元,同比增长了33%。前8月汽车出口总额251亿美元,同比增长4成以上。中国汽车工业协会发布的最新数据表明,今年前三季度我国汽车工业保持了快速地发展,产销双双超过640万辆,同比增长22.78%和24.46%。2007年我国汽车总需求量预计将达到860万辆,其中乘用车需求量将达到600万辆。

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