汽車輕量化用鋼的3個方向

新能源汽車使用輸電線增多哈恰，我們可以從有色金屬銅的用量看出新能源汽車重量輕量化的必要性瘪巡。每輛燃油汽車用銅量約25公斤略菜，而插電式混合動力汽車用銅量為40公斤~50公斤，純電動汽車用銅量為80公斤~100公斤底教。由此可見铅粉，電動汽車由于電動化導致汽車重量高于燃油汽車，就需要減輕其他部位的重量而實現(xiàn)車體輕量化扑澜。

汽車輕量化有3個發(fā)展方向蓄盘，一是提高鋼材強度，二是改變鋼材成型方式鹿响，三是使用可替代鋼材的其他材料羡微。

從具體操作上來看，在使用鋼材的前提下惶我，一是采用薄規(guī)格超高強度汽車板及零部件妈倔，車身A柱、B柱绸贡、車頂縱梁及前圍板下方采用拉伸強度高達1500兆帕的高強度鋼盯蝴，其他部位鋼材拉伸強度可達到1200兆帕。2018年9月25日恃轩，河鋼唐鋼生產(chǎn)出全球首卷1.8毫米厚的2000兆帕級熱成型汽車鋼结洼，比1500兆帕級鋼材減重10%~15%黎做。二是采用先進成型方式來減輕零部件重量叉跛，例如汽車軸類可改用中空結(jié)構(gòu)松忍，其他成型方式可采用激光拼焊、熱壓筷厘、液壓成型等鸣峭，可減輕40%的零部件重量。三是使用微合金非調(diào)質(zhì)鋼土汽，其屬于環(huán)境友好型鋼材音虹，廣泛應用于零部件，可用于制作8.8級奥挑、9.8級次新、10.9級高強度螺栓。四是用鋁材代替高強度鋼声锤，可減輕汽車重量約200公斤傲枕。美國特斯拉公司在新能源汽車電池殼的用材上，除了上蓋為厚度0.8毫米的鋼板外衙文，其他部分均為鋁擠壓材制成辩芦。但由于鋁價高于鋼價，近年來特斯拉的電池殼材料也開始逐漸改用高強鋼浆菇。國產(chǎn)電池殼也有應用高強度鋼（780兆帕~980兆帕）制作的實例遥加。

中國汽車用鋼管走向精密化

燃油汽車（包括插電混合動力型汽車）要使用鋼管部件，以壓縮天然氣竣伍、液化天然氣和氫燃料為動力的汽車也要使用鋼管部件观复。總的來看页畦，現(xiàn)階段除純電動汽車外锌半，國內(nèi)汽車市場中約99%的汽車都要使用到鋼管部件。

按上篇預計寇漫，2019年汽車用鋼管約100萬噸刊殉，其中無縫鋼管約60萬噸、焊接鋼管約40萬噸州胳。以轎車為例记焊，每輛車用管量平均約40千克，其中無縫鋼管25千克栓撞、焊接鋼管15千克遍膜，國產(chǎn)轎車2019年預計產(chǎn)量為1200萬輛，則2019年轎車用鋼管量預計為48萬噸瓤湘。

按降低成本和減輕重量的發(fā)展趨勢瓢颅，精密鋼管是重點研制方向。但國內(nèi)目前在汽車用焊管領域存在一些短板，如轎車的懸臂架管挽懦、車轎用管翰意、高精度和高強度的薄壁傳動軸管、超高強度的轎車側(cè)防撞桿这旋、超高強度的穩(wěn)定桿用鋼管等集蛛，由于焊接質(zhì)量不穩(wěn)定、焊縫熱處理不均勻等問題忌舔，大部分依賴進口挟酗。

此外，在汽車用鋼管品種中同肆，排氣管為關注的一個重點虏斤。排氣系統(tǒng)位于汽車底部，連接發(fā)動機排氣端與大氣末尤，其組成結(jié)構(gòu)由排氣岐管芳乎、前管、撓性管组伐、催化轉(zhuǎn)換管捍睡、中心管、主消音器和末端管共7個零部件組成硕帖。位于高溫段的排氣岐管要求抗高溫氧化唧取，位于中溫段的中心管要求耐高溫耐酸堿鹽腐蝕，位于排氣尾端的鋼管部件則要求耐各種腐蝕和焊接性能良好划提。

為此枫弟，國內(nèi)目前汽車排氣系統(tǒng)用鋼管主要采用不銹鋼，且80%以上為鐵素體不銹鋼鹏往。從鋼管品種來看淡诗，不銹鋼薄壁焊管（壁厚≤2.5毫米）和無縫鋼管都已應用到汽車排氣管的生產(chǎn)制造中。我國寶鋼伊履、太鋼韩容、浙江久立特材公司、山東恒業(yè)金屬制品公司等多家企業(yè)都能生產(chǎn)汽車排氣系統(tǒng)用的鋼管部件唐瀑，鐵素體不銹鋼的規(guī)格群凶、品種、質(zhì)量已經(jīng)達到日本哄辣、美國等先進水平请梢，且處于不斷革新中，向精密化發(fā)展力穗。

汽車輕量化鋼與鋁孰優(yōu)孰劣

汽車輕量化是在保證汽車強度和安全性能的前提下笋棵，盡可能降低汽車的重量次翩。目前，已有車企應用鋁材代替鋼材來制造汽車蛾岳，但考慮到汽車行業(yè)綠色鹿吴、健康、可持續(xù)發(fā)展吗屏，鋼材與鋁材孰優(yōu)孰劣？

不少人認為礼猪，鋁材是未來可用來替代鋼材制造汽車的優(yōu)選菱戒，這也是有依據(jù)的。據(jù)統(tǒng)計硅盹，汽車自重每減少10%慧跋，油耗就降低6%~8%，二氧化碳排放量則減少13%又竞，因此械兽，國外部分車企使用鋁材代替鋼材，希望通過降低汽車自重來減少二氧化碳排放量咸唇。

然而呈驶，世界汽車用鋼聯(lián)盟采用生命周期評價（LCA）方法對不同汽車材料全生命周期的溫室氣體排放效果做出的評價稱，從輕量化角度出發(fā)疫鹊，采用鋁材代替鋼材制作汽車部件袖瞻，可以減少燃油消耗量，但所造成的環(huán)境污染是鋼的3倍拆吆。

這是因為與鋁聋迎、碳纖維等材料相比，鋼材在生產(chǎn)過程中可以減少7~20倍的碳排放量枣耀，所以霉晕，使用高強鋼制造汽車部件所產(chǎn)生的碳排放量少于用鋁材制造汽車部件所產(chǎn)生的碳排放量。同時捞奕，有關SUV車的測試數(shù)據(jù)也表明牺堰，汽車用鋁材代替普通鋼材制作汽車部件，全生命周期減少了1500公斤的二氧化碳排放量颅围，而用高強鋼制作汽車部件萌焰，則可減少3000公斤的二氧化碳排放量。

由此看來谷浅，未來鋼鐵仍是綠色汽車產(chǎn)品的首選材料篱瀑。

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