先回收铝,再造铝车身,没有比他们更会利用铝的了
2016年02月04日 9:10 8349次浏览 来源: 每日汽车观察 分类: 铝应用
一般而言,一辆车的车身,包括白车身及其附件。白车身,body in white,指的是,已经焊接好但尚未喷漆的白皮车身,包括一辆车的车顶盖、翼子板、发动机盖、行李箱盖和车门等。
传统工艺来看的话,在汽车白车身的生产中,主要使用的是低碳钢板。低碳钢板的强度和刚度,都能很好地满足对于汽车车身的性能要求,也能满足车身的焊接需求,并具备很好的塑性加工性能。
但随着对汽车车身轻量化要求的逐渐提高,普通钢板渐渐无法满足越来越高的要求,车企们也开始看向了有色金属,这其中,铝在汽车白车身材料中的应用,慢慢开始显得抢眼。
为什么是铝?
这个要从铝本身的密度开始说起。铝的密度是2.7,而钢的密度达到了7.8,这个特性,就决定了铝的比重比钢轻了约有2/3,是非常理想的减重材料。
同样的铝材和钢材,做同样的汽车部件,铝材做出来的部件可以比钢材在重量上轻40%左右,打一个不恰当的比方,一个是减肥前的体重,一个是减肥后的体重,而都在同一幅皮囊里面。
对于一辆车来说,如果车身能够降低10%的重量,那么油耗(针对中国道路环境而言)可以得到7%左右的改善;如果车身能够减轻1kg的重量,那么在汽车的全寿命周期中,可以减少17kg的二氧化碳排放量。
以制造一辆普通的中型汽车为例,整个过程需要消耗725公斤的钢和铸铁,再加350公斤的冲压钢板。而将铝应用于汽车白车身,则是在40多年以前,从德国开始的,其初衷正是为了减重,从而提高燃油效率。
他们,简直做透了铝的生意
上周,我们见到了诺贝丽斯(Novelis)中国区董事总经理、诺贝丽斯亚洲副总裁-汽车业务负责人刘清。诺贝丽斯这个名字,对于大多数普通消费者而言,应该都还是比较陌生。但在目前,诺贝丽斯的铝材已在全球应用于180多种车型,刘清说,在使用铝材做汽车轻量化应用的这个细分市场里面,诺贝丽斯已经占据了超过50%的市场份额。
刚开始,铝只是进入到了汽车零部件中,多数用于发动机内部件和气缸缸体。到如今,不少高端汽车在汽车白车身结构方面也开始大量用铝,即全铝车身(AIV,Aluminum Intensive Vehicle)。
捷豹XK在应用铝合金技术之前,车身零件结合总数为5189个,使用铝合金之后,降至2761个,车身刚性提高了48%,而重量则从1685kg下降至1595kg。
“而中国汽车市场开始将铝应用于白车身,从严格意义上来讲,应该是在四五年前。”刘清介绍道,上汽荣威是第一个真正开始将铝材应用于白车身的自主品牌,而另一个大量使用铝制造汽车白车身的企业,则是合资品牌一汽-大众奥迪。
2012年年底,诺贝丽斯在中国常州,正式动工兴建汽车高端专用白车身铝板热处理生产线。2年不到的时间,整条生产线正式投产,成了中国第一条同类做汽车专用铝板热处理的生产线。
这条生产线的年规划产能为12万吨,百分之百用作汽车专用铝板,目前还没有实现满产,其生产出来的产品,目前主要供向欧美等海外客户,和部分国内客户。
以新近上市的凯迪拉克CT6为例,CT6的车身有将近57%的材料,都采用了诺贝丽斯铝材,全部由常州工厂供货,在车身轻量化、高强度化方面,都有了不小的提升。
据刘清估计,在1-3年内,常州工厂可以实现满产,对于铝车身的中国市场,刘清还是相对乐观。“铝确实在汽车车身里用得越来越多,这是一个很明确的趋势。”
我先回收铝,再制造铝
在车身实现轻量化的同时,当然也要保证足够的强度,在某些特殊位置的部件,还必须具备非常好的溃缩性能,这就对合金材料的选择提出了要求。
刘清分享了一个实例:铝合金系有1000系到8000系,汽车行业用的大多是5000系和6000系的铝合金。一般而言,7000系的合金比普通合金的屈服强度要高出三倍,因此往往用于军事和航空用途,而现在,诺贝丽斯要将7000系的铝合金,应用到汽车当中。
既做到车身轻量化,又能达到最佳的材料使用性能,同时还能达到很好的使用效果,这已经是一件并不容易的事情了。但诺贝丽斯在做的还不止这些。
截至2015财年,诺贝丽斯在全球范围内的产品中,回收铝的含量为49%。诺贝丽斯本身就是全球最大的铝回收企业,在汽车行业中,诺贝丽斯给欧美汽车主机厂供货均采用了闭环循环系统,不会浪费任何加工过程中产生的边角废料,而是直接回炉进行重新利用,实现了循环经济。
好用,也要经得住修
但全铝车身并不是没有坏处,尽管铝的延伸率已经超过了30%,但相比于钢,仍然不够延展,并不容易用传统的方法进行焊接,其修复工艺十分复杂,维修成本比传统材料要高出许多。
刘清仔细介绍了诺贝丽斯目前所采用的几种铝的连接技术:首先是激光焊接技术,包括遥控的激光焊接等;除了焊接之外,铝材自身与其他材料的连接,可以采用自攻铆的工艺进行,通过铆接铆在一起进行冷连接。
此外,还有一种粘胶连接,诺贝丽斯在2015年开发出了一种特殊的化学试剂BONDERITE? M-NT 8453,经过对铝的表面做一些特殊的表面处理之后,铝对其他材料的粘胶连接强度会成倍增加,同时也保证了铝的机械性能。
责任编辑:四笔
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