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汽車用鋁潛能將爆發(fā) 自主由易到難逐步深入

2016年12月29日 8:51 4303次瀏覽 來源:   分類: 鋁資訊

  燃油經(jīng)濟性以及排放標準的愈發(fā)嚴格,促使各大汽車制造商不得不加快各類節(jié)能減排措施的實施,而其中,實現(xiàn)車用鋼材等重金屬材料向輕量化的鋁材轉(zhuǎn)變,成為當前歐美車企所極力推崇的方式之一。原因是,鋁在大幅減少整車重量提高燃油效率的同時,可以做到并不損害車輛的安全性、舒適性和車輛性能,同時它能為汽車設計師帶來更大的自由度,并且作為100%可回收的材料,其可形成真正的閉環(huán)制造過程。
  與此同時,基于歐美車企的成功經(jīng)驗以及鋁材的以上特性,中國的汽車制造商們近幾年也在從覆蓋件入手,嘗試提高汽車用鋁比例。那么,國外車企目前的鋁材應用情況如何?自主品牌在該應用上與國外有何不同?汽車鋁材未來改進的方向是什么?近日,諾貝麗斯(Novelis)中國區(qū)董事總經(jīng)理兼亞洲汽車業(yè)務副總裁劉清接受蓋世汽車記者采訪,對以上問題進行了解答。
  諾貝麗斯(Novelis)中國區(qū)董事總經(jīng)理兼亞洲汽車業(yè)務副總裁劉清
  蓋世汽車:據(jù)了解,諾貝麗斯常州工廠已經(jīng)竣工兩年了,在此期間諾貝麗斯在鋁材方面有沒有一些突破?還有哪些技術難點有待攻克?
  劉清:鋁在汽車白車身系統(tǒng)里的應用包括結構件和覆蓋件,即四門兩蓋。在全球,諾貝麗斯所生產(chǎn)的鋁材已用于超過180種汽車型號,包括了結構件和覆蓋件,全球各大品牌中凡是用鋁做白車身的,基本上都在使用諾貝麗斯的材料。
  今年上半年,諾貝麗斯常州工廠成為上汽通用上海工廠的本土供應商,為中國首款本土制造的高用鋁滲透率車型——2016全新凱迪拉克CT6的白車身供應汽車鋁材。今年10月,諾貝麗斯宣布為全新捷豹XFL供應汽車鋁板,XFL白車身含鋁達75%,全鋁車身結構為中國汽車輕量化量產(chǎn)解決方案樹立了新標桿。可以看到,汽車用鋁的趨勢非常明顯,鋁在汽車白車身里的應用越來越廣。不僅僅局限在覆蓋件,而是逐漸向結構件滲透。在中國,諾貝麗斯在支持汽車主機廠大批量生產(chǎn)汽車鋁材的工藝和設備等方面也做了很多工作。
  全新捷豹XFL白車身大量應用了諾貝麗斯NovelisAdvanz?先進汽車系列鋁合金
  從技術來講,鋁材要想像鋼材一樣在白車身里得到較大的廣泛應用,不光對材料本身有要求,這與設備供應商、汽車主機廠以及相關工藝都有很大關系,例如金屬連接技術,金屬和金屬以及和非金屬用什么材料以及怎么樣來連接,金屬表面如何處理、鋁材表面處理如何能達到更好的效果等,這些都是我們在不斷幫助客戶思考解決的問題。諾貝麗斯為了建立一個比較穩(wěn)定的汽車鋁材供應流程做了大量工作。
  蓋世汽車:諾貝麗斯為全新捷豹路虎提供全鋁車身解決方案,用鋁量已經(jīng)達到了75%。那么未來鋁制車身是否有可能從豪華品牌慢慢向普通車型轉(zhuǎn)移呢?
  劉清:可以看到,“節(jié)能減排”對于無論是在歐洲、美國還是亞洲的汽車廠商來說都是一個熱門話題。要達到節(jié)能減排的目標,首先要有好材料、好工藝,第二是材料一定要能支持大批量生產(chǎn),同時要具備相對較低的成本。從這點來講,鋁本身因為材料特點,和其他一些金屬材料相比確實有應用優(yōu)勢——能夠通過熱處理達到高強度。
  另外,在具備了成熟的連接技術以支持鋁材批量化應用之后,汽車鋁材在高端車型的使用就越發(fā)廣泛,而在其他傳統(tǒng)車型,包括新能源車里面的應用也非常廣。諾貝麗斯在國內(nèi)也已經(jīng)跟好幾家中國汽車主機廠建立了業(yè)務聯(lián)系,它們在幾款計劃用鋁做輕量化的車型里選擇了諾貝麗斯產(chǎn)品。實際上,鋁材在汽車節(jié)能減排里的應用是全方位的,并不單單集中在ABB、捷豹路虎這些高端車,它的應用前景非常廣闊。
  蓋世汽車:在汽車用鋁方面,自主品牌的發(fā)展情況如何?有怎樣的特點?
  劉清:諾貝麗斯在中國市場合作的第一個自主品牌是上汽榮威950,它們在五年前就開始使用我們的產(chǎn)品了,現(xiàn)在也由常州工廠供貨。中國自主品牌在通過鋁材達到汽車輕量化方面的發(fā)展速度非???,諾貝麗斯對此寄予厚望。目前,不光是上汽集榮威,長城汽車、深圳比亞迪也在用諾貝麗斯的鋁材,同時還有更多自主品牌在與我們接洽,諾貝麗斯已經(jīng)為其中有些提供了前期服務。
  中國自主品牌在應用鋁做汽車白車身方面是由易到難逐步深入的過程。比如說先從發(fā)動機罩、內(nèi)外板這些相對容易的部分開始,然后再做翼子板、車門、車頂?shù)?。而在鋁制結構件上的要求更加復雜,對于材料本身的強度、加工性,連接技術等方面都有要求。所以中國自主品牌應用鋁材一般是按照從易到難的階梯性的發(fā)展規(guī)律往前推進。
  蓋世汽車:到2020年,諾貝麗斯計劃將產(chǎn)品中的回收鋁的含量提升到80%。那么,目前諾貝麗斯做到什么樣的程度了?
  劉清:鋁本身具有可循環(huán)利用的特點,從原理上講可以無限循環(huán)。舉例來說,如果生產(chǎn)一噸循環(huán)鋁所耗的電是5%,用傳統(tǒng)的工藝就要95%,就是這么大的差距。不光是耗電,還涉及到廢料的產(chǎn)生,涉及到二氧化碳的排放。所以盡量多地使用循環(huán)鋁是非常有意義的事情。諾貝麗斯是全球領先的鋁壓延產(chǎn)品制造商及鋁回收利用的領導者。在循環(huán)鋁比例上,諾貝麗斯是行業(yè)內(nèi)最高的。截至2015財年,諾貝麗斯產(chǎn)品中回收鋁的含量已經(jīng)達到49%,比2007至2009年的基準線提高了19%。
  諾貝麗斯位于常州的中國首家汽車鋁板熱處理廠內(nèi)景
  蓋世汽車:提升回收鋁的含量,需要哪些方面的配合以及涉及到哪些技術和流程上的改進?
  劉清:鋁用到汽車白車身和覆蓋件時有不同的合金在使用,一種是熱處理合金,一種是非熱處理合金。熱處理合金里分高銅和低銅,非熱處理合金有高鎂和低鎂。在回收廢料的時候一定要有所區(qū)分。如果混在一起,在后期調(diào)配階段就要加入更多的純電解鋁,這樣實際上就降低了我們用循環(huán)用鋁的社會效應。因此一般在用戶端就要把不同含量的鋁盡量分開來。對于諾貝麗斯的客戶來說,歐洲捷豹路虎、美國福特等,它們的生產(chǎn)線都有核心分類系統(tǒng),能夠把高銅和低銅分開,把高鎂和低鎂分開。這樣金屬得到回收之后才能得到更有價值地利用。
  總之,應用循環(huán)鋁需要汽車主機廠的努力、甚至消費者的努力,只有形成閉路循環(huán)才能夠讓更多鋁材通過正常渠道回收、分類,把它重新熔化之后做成新產(chǎn)品。在剛剛結束的在德國杜塞爾多夫舉辦的德國鋁工業(yè)展覽會上,諾貝麗斯和捷豹路虎合作的REALCAR項目獲得了“歐洲鋁業(yè)優(yōu)秀獎”,表彰其在提高汽車廢鋁回收利用率方面做出的巨大貢獻。REALCAR項目是捷豹路虎于2008年發(fā)起的一個多方參與倡議,目的是建立一個閉環(huán)汽車生產(chǎn)模型,使車輛可以在生命周期結束時得到回收再利用。
  蓋世汽車:請總結一下汽車鋁材未來改進的方向是什么?
  劉清:鋁材的應用是一個不斷發(fā)展的過程。從汽車應用對鋁材提出的要求看,不外乎就是以下幾方面:
  第一,鋁材的強度越來越高。諾貝麗斯不光有非熱處理系的5000系合金,還有熱處理系的高強度6000系合金。同時,諾貝麗斯現(xiàn)在正在研發(fā)更高強度的7000系鋁合金。NovelisAdvanz?7000高強度合金的強度已經(jīng)達到航空航天要求,強度比當前市場上大量使用的汽車用鋁高出兩到三倍,可用于制造保險杠系統(tǒng)、碰撞環(huán)和車門防撞梁等汽車組件,應該在2017年能夠通過一些汽車廠商的認證,開始正式批量生產(chǎn)。鋁材強度越做越高,從而達到更好的減重效果,這是第一個趨勢。
  第二,要想使鋁材較好地在汽車行業(yè)里得到應用,必須要與汽車主機廠和其他供應商緊密配合,解決各方面技術問題。比如材料連接問題,不同的汽車主機廠有不同的技術路徑。同時鋁的表面處理也至關重要,鋁材用作汽車白車身系統(tǒng)時需要跟不同的金屬和非金屬連接,往往需要一種粘膠來做粘接劑,而被粘接的鋁材表明必須經(jīng)過這種預處理。當然,如果說更進一步的發(fā)展,還需要更細節(jié)的技術,包括不同的拼焊板,要在該厚的地方厚,該薄的地方薄。將兩塊厚薄不同的板焊在一起,能夠達到更好的節(jié)能減排的效果。
  此外,考慮到汽車行業(yè)復雜的供應鏈問題,如果能夠簡化規(guī)格就能削減更多隱性成本。作為材料供應商,怎么樣配合主機廠的工藝設備,怎么樣配合其他設備供應商生產(chǎn)能力,從而共同為汽車主機廠提供最合適的輕量化解決方案,這才是最重要的趨勢。

責任編輯:李卓

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