近日,奇瑞汽車和捷豹路虎新成立的合資公司宣布,將在2014年建成后可生產(chǎn)包括全鋁車身轎車在內(nèi)的高檔車型。如今,用鋁材替代鋼材,生產(chǎn)更多輕質(zhì)、節(jié)能的汽車已是大勢(shì)所趨。在11月22日舉行的廣州車展上,捷豹路虎的多款鋁制新車集中亮相:全新?lián)Q代的路虎攬勝通過使用鋁合金材料將整車重量減輕450千克;捷豹F-TYPE運(yùn)動(dòng)型跑車通過采用鋁架構(gòu)使其關(guān)鍵部件的剛性比其他部件高出30%。100多年以來,汽車工業(yè)的發(fā)展與鋁合金的應(yīng)用密切相關(guān),而汽車制造業(yè)的繁榮,正在推動(dòng)鋁消費(fèi)量的增長(zhǎng)。
我國(guó)汽車用鋁量增速顯著
有關(guān)研究表明,以鋁代替鋼制造汽車,可使整車重量減輕30%~40%,制造發(fā)動(dòng)機(jī)可減重30%,制造輪轂可減重30%。此外,鋁質(zhì)散熱器比相同的銅制品輕20%~40%,而鋁制車身比鋼制車身輕40%以上。在車輛運(yùn)行周期中,其自身質(zhì)量每下降1000kg,就可以減少燃油消耗4800L,降低溫室氣體排放11.2噸。這是一組令人振奮的數(shù)據(jù)。
目前,鋁在汽車中的用量?jī)H次于鋼與鑄鐵,居第三位,而在全鋁轎車中的用量則上升到第二位。輪轂就是鋁化率最快的一個(gè)實(shí)例。在上世紀(jì)80年代,大部分轎車就已經(jīng)開始使用鋁合金輪轂,與普通的鋼制輪轂相比,其吸震強(qiáng)彈力好,抗蝕性強(qiáng)經(jīng)久耐用,能夠使轎車的舒適性和安全性得以提高。此外,使用鋁合金輪轂的環(huán)保效應(yīng)十分明顯:輪轂質(zhì)量每減輕1kg,1L汽油可多行駛800m,而少用1L汽油,則可減少2.5kg的碳排放。
可以說,汽車減重是一個(gè)“永恒”的話題,鋁合金則伴隨著汽車工業(yè)一路走來,這段歷史可追溯到1898年問世的老牌汽車DeDionBouton,其開創(chuàng)了汽車用鋁的先河。此后,不論是后軸架,還是汽缸體,都出現(xiàn)了鋁的身影。不過,真正揭開汽車用鋁時(shí)代序幕的當(dāng)屬奧迪公司。從1980年奧迪公司開始在Audi80和Audi100上采用鋁制車門開始,其從未停止過鋁材應(yīng)用的步伐,1994年奧迪公司推出全球首輛全鋁車身轎車AudiA8,在德國(guó)上市僅3個(gè)月,就售出2000輛,此后全鋁轎車AudiA8開始進(jìn)行批量化生產(chǎn)。
所謂全鋁轎車是指在目前的技術(shù)條件下,可用鋁合金制造的零件都已鋁化。以AudiA8為例,其車身由鋁型材、鋁板與壓鑄件制成,自身質(zhì)量比鋼制車身輕40%,用鋁合金擠壓材制成的空間框架(ASF)如同人體的骨骼支撐著鋁薄板等零部件,而車身外覆蓋件以鋁合金薄板沖制而成。
其實(shí),除了奧迪之外,奔馳、寶馬、福特、路虎等國(guó)際品牌都紛紛成為汽車用鋁的先鋒,使鋁合金在汽車產(chǎn)業(yè)中的用量一直保持穩(wěn)健增長(zhǎng)的勢(shì)頭。據(jù)統(tǒng)計(jì),20世紀(jì)60年代,每輛汽車的平均用鋁量?jī)H為27.2kg;到90年代中期,這一數(shù)據(jù)上升到113kg,約占汽車自身質(zhì)量的8%,尤其是在歐美日等發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家,鋁材在汽車制造業(yè)中的應(yīng)用持續(xù)增加,并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
我國(guó)汽車用鋁市場(chǎng)已進(jìn)入快速增長(zhǎng)的階段,一些合資和本土汽車品牌做出了積極的嘗試,從西安西沃的VolvoBIOM全鋁旅游大客車,鄭州宇通的全鋁公交客車,到上海大眾的鋁合金材質(zhì)電動(dòng)轎車,再到比亞迪的全鋁車身電動(dòng)大巴,由于大量采用鋁合金材料,這些車輛的減重效果十分明顯,例如比亞迪全鋁車身電動(dòng)大巴較之前的鋼制車身足足減輕1.2噸。
雖然鋁的成本明顯高于鋼,而且加工工藝更為復(fù)雜,但始終阻擋不了鋁代鋼的發(fā)展態(tài)勢(shì)。目前,汽車用鋁的形態(tài)主要是鑄件、鍛件、型材和板材,其中以鑄件的占比最為顯著,但是從應(yīng)用部位看,車身用板是最具潛力的細(xì)分市場(chǎng)。據(jù)統(tǒng)計(jì),汽車車身約占汽車總質(zhì)量的30%,空載情況下約70%的油耗用于車身質(zhì)量,車身變輕對(duì)于車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性、控制穩(wěn)定性、碰撞安全性都大有裨益,這無疑將在一定程度上刺激國(guó)內(nèi)鋁加工企業(yè)研發(fā)汽車用型材、板材的積極性。
誘人市場(chǎng)促鋁企做大蛋糕
當(dāng)前,我國(guó)雖然可以生產(chǎn)乘用車車門與發(fā)動(dòng)機(jī)覆蓋件用鋁合金板帶,但產(chǎn)量少且質(zhì)量不穩(wěn)定。而在汽車車身用鋁板帶生產(chǎn)方面,我國(guó)一直處于空缺狀態(tài),至今仍未建成具有全球先進(jìn)水平的現(xiàn)代化生產(chǎn)線。據(jù)了解,這一尷尬的處境有望被打破,中國(guó)忠旺正在籌建的300萬噸鋁壓延材項(xiàng)目正是瞄準(zhǔn)了汽車車身用鋁板帶市場(chǎng)。
專家表示:“在未來,汽車輕量化將會(huì)推動(dòng)鋁薄板、中厚板在中國(guó)的廣泛應(yīng)用,中國(guó)忠旺的汽車車身鋁板帶業(yè)務(wù)將會(huì)為其帶來豐厚的利潤(rùn)回報(bào),因?yàn)闊o論是國(guó)內(nèi)需求,還是海外出口,其市場(chǎng)容量與收益都非常誘人,一旦國(guó)內(nèi)產(chǎn)品能夠替代進(jìn)口,不但大大降低汽車企業(yè)的生產(chǎn)成本,而且其他國(guó)家針對(duì)這一產(chǎn)品設(shè)立貿(mào)易壁壘的可能性極低。”
我國(guó)在汽車車身鋁板帶生產(chǎn)方面的“短板”主要是缺少具有高技術(shù)水平的精整設(shè)備,因?yàn)槠囓嚿礓X板帶對(duì)其表面狀態(tài)有各種極其嚴(yán)格的質(zhì)量要求,當(dāng)前只有美、德、日、法等國(guó)企業(yè)具備生產(chǎn)能力。鋁板材主要用于轎車車身與熱交換器系統(tǒng)、廂式車車廂、豪華大客車蒙皮與地板、輕型汽車車身、重卡油箱與儲(chǔ)氣筒、行李箱蓋、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋板、轎車與客車車門等。研究機(jī)構(gòu)按照目前我國(guó)汽車工業(yè)的發(fā)展態(tài)勢(shì)預(yù)計(jì),到2015年我國(guó)汽車工業(yè)用鋁板帶需求有望達(dá)到55~60萬噸。而在去年,全球汽車車身鋁板需求量就已達(dá)到25萬噸。
急速增長(zhǎng)的汽車鋁板市場(chǎng)為中國(guó)忠旺創(chuàng)造了絕好的機(jī)會(huì),除斥資38億美元購(gòu)買現(xiàn)代化的熱軋、冷軋裝備,配置高技術(shù)水平的精整生產(chǎn)線以外,中國(guó)忠旺還招納14位外籍專家領(lǐng)銜汽車鋁材的研發(fā)與生產(chǎn)。項(xiàng)目的建成投產(chǎn)將為公司優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu),拓展業(yè)務(wù)領(lǐng)域,全面提高公司在汽車行業(yè)中的市場(chǎng)地位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。而在此前,通用汽車等企業(yè)已專程至中國(guó)忠旺遼陽生產(chǎn)基地進(jìn)行參觀考察,雙方一致認(rèn)為在汽車輕量化這個(gè)新的市場(chǎng)藍(lán)海,彼此有著廣泛的合作基礎(chǔ)和良好的合作前景。
在我國(guó),小轎車的鋁化率高于大、中型客車,更高于貨車。貨車用鋁各國(guó)不盡相同,美國(guó)和加拿大在2008年時(shí)廂式貨車與特種車的鋁化率就達(dá)到88.5%以上。如果我國(guó)鋁制掛車應(yīng)用比例達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家70%的平均水平,即210萬輛,則年可節(jié)約燃油900萬噸以上,減少二氧化碳排放約2717萬噸,為交通運(yùn)輸行業(yè)帶來2000億元以上的經(jīng)濟(jì)效益。
其實(shí),鋁合金對(duì)能源的節(jié)約不僅單純表現(xiàn)在耗油量的降低,更體現(xiàn)在其作為“綠金屬”所具有的優(yōu)良特性。資料顯示,目前,國(guó)外鋁合金的回收利用率已達(dá)80%以上,近90%的汽車用鋁可以回收并循環(huán)利用,60%以上的汽車鋁合金材料為再生鋁,而再生鋁的能耗僅相當(dāng)于原鋁生產(chǎn)能耗的5%,但廢鋼的再生能耗則相當(dāng)于精鋼冶煉能耗的25%~60%??梢哉f,鋁合金是節(jié)約能源消耗、減少溫室氣體排放、提高運(yùn)輸效率、維護(hù)道路安全最優(yōu)質(zhì)的金屬材料,其必將在汽車制造業(yè)中發(fā)揮著越來越重要的價(jià)值,迎來更為強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。