鋁型材替代成輕量化趨勢 未來或普及

由于電動車發展、大氣污染、材料循環利用等諸多問題，鋁材替代正在成為汽車輕量化的解決方案之一。日前，記者走訪了多家車企和專家學者，全面了解車用鋁材替代的發展方向及趨勢。

國內豪車悄然興起鋁材替代

10月21日，奇瑞路虎攬勝極光在常熟下線，這是奇瑞路虎第一款國產車型。奇瑞路虎焊接車間的一位工程師向現代快報記者表示，國產化攬勝極光主要在引擎蓋上用鋁材。

前不久，奇瑞路虎高管集體赴常熟當地鋁制品上市公司——常鋁股份考察，這被外界視為路虎正在尋找鋁制品供應商，也開啟路虎國產車型將使用全鋁車身的想象空間。也有消息稱，即將投產的捷豹XE車型有望采用全鋁車身。

常鋁股份董事會秘書孫連鍵表示，路虎和常鋁在車輛用鋁合金材料的業務正在洽談，公司在這方面有技術儲備。常鋁股份一直給貝爾和法萊奧供應鋁合金材料，他們用鋁合金材料制造汽車零部件可以降低車身重量。

不僅是奇瑞路虎，奧迪很早就啟動了“高度鋁制轎車”項目，開始研發鋁制輕型車身架構，并在奧迪A8車身上運用。由于鋁材成本較高，所以目前大比例使用鋁材的車型還集中在豪華車領域。

實際上，由于電動車發展、大氣污染、材料循環利用等多方面的原因，鋁材替代已經成為汽車輕量化發展趨勢之一，如何使用鋁材降低車身重量成為車企追求的方 向。以路虎第四代攬勝的全鋁車身為例，全鋁車身相對同等強度的鋼結構車身輕180kg，加上內飾件和動力總成等部件，整車減重最多達到420kg，相當于 5名成年人的重量。

常鋁股份董事會秘書孫連鍵分析，汽車輕量化會使鋁合金在車輛上的運用更加廣泛，車用鋁材將是常鋁股份未來重要的發展方向，目前車用鋁材的業務占比為40%，以后會遠遠超過這個比重。

業績也側面印證了車用鋁材行業的景氣。常鋁股份2014上半年報顯示，汽車用鋁合金箔 (專業術語為鋁合金薄板)的營業收入同比增長39.32%，大大高于其他細分行業用鋁增長，也高于公司工業用鋁整體營收7.62%的增長。

鋁制電動車最有希望普及

在北美，鋁材替代已經走在全球前列，開始普及到高量產車。如果說特斯拉ModelS使用全鋁車身設計還是富人的游戲，在今年初的底特律車展上，福特發布的2015款F-150車型則吹響了全鋁材料普及的號角。

F-150是全球首款采用全鋁車身的高量產車， 采用全鋁車身后，整車重量將減輕317kg，燃油經濟性有望提高15%～20%。據悉，F-150是福特旗下的經典皮卡，多年高踞美國的十大暢銷車榜首。 F-150在北美售價3萬美元左右，屬中端車型。福特F-150采用全鋁車身，標志著傳統整車廠大規模用鋁合金材料的開始，全鋁車身開始向中端車普及。

目前最有希望普及的恰恰是電動汽車。在相同續航里程情況下，由于鋁制電動車攜帶的電池重量小于鋼制電動車，全鋁車身比鋼制車身需要的電池容量減少。盡管全鋁車身成本較高，但由于節約電池成本，使全鋁電動車具有價格優勢。

技術難題尚待解決

雖然鋁材應用越來越廣泛，但很多車企在全鋁車身探索過程中還是遇到了一些問題。常熟奇瑞路虎的焊接車間工程師告訴記者，車用合金鋁材要求更高的焊接技術，點焊容易使鋁變形，多數采用鉚焊，這會增加成本。

這位工程師表示，全鋁車身一般使用鉚接和膠合工藝拼裝，鋁合金材料本身并不適合傳統焊接工業。由于鋁合金材料對熱較敏感，如果使用傳統焊接工藝連接車身部件，會存在材料強度下降的問題，而且由于受熱易變形。

10月中旬，記者參觀一汽大眾長春的第二轎車廠，在測量技術中心看到一輛奧迪A8正在做車身匹配檢測，而奧迪A8的車身很早就應用了鋁制輕型車身架構。巧合的是，一汽大眾現場工程師正好拿這輛車解釋匹配檢測，“這輛車左前門上沿出現了肉眼不易察覺的凹陷，在做車身匹配檢測時才發現，我們猜測可能是鋁材塑 形較鋼材稍差造成的”。

專家觀點

鋁合金全面替代是系統工程

南京航天航空大學先進材料與成形技術研究所所長、美國福特汽車公司特聘教授陶杰則認為，如果鋁合金全面替代，則對車輛零部件結構設計以及車輛整體安全性 設計提出了更高的要求；同時，廠商原先的焊接生產線就要全面改造，這些問題都是系統工程問題。鋁合金的大量使用，可能更適合于全新生產線的中高端車型。

陶教授認為，鋁合金只是汽車輕量化的方式之一。汽車輕量化還可以通過另外兩個方式解決，其一是結構優化和輕量化設計；其二是復合材料的應用，比如纖維增強復合材料等。

小百科

疑問一：鋁制車能減重多少？

答：一般情況下，交通工具的重量減輕10%，燃料可以節省8%；交通工具每使用1公斤鋁，可降低20公斤二氧化碳排放。鋁的密度約為鋼的1/3，鋁代替 鋼制造汽車，可使整車重量減輕30%～40%，制造發動機可減重30%，鋁質散熱器比相同的銅制品輕20%～40%，鋁車輪可減重30%左右。

疑問二：鋁材更輕，會不會不安全�。�

答：全鋁車身吸收的撞擊力量比鋼還要大，因此更能保證車內駕乘人員的安全。因為鋁的優良特性，今天鋁合金已被廣泛使用到汽車各部位，如儀表臺及發動機支架、鋁合金車輪、懸掛系統零件、保險杠防撞梁、汽缸、車門及熱交換器等。

疑問三：鋁替代鋼，買車成本不就上去了嘛？

答：目前最經濟可行的輕量化方案是用鋁替代鋼，因為節省的燃油成本相比于增加的購車成本，開始具備經濟性。

根據方正證券研究所的測算，在汽車中每使用1kg鋁材，可減重2.2kg，按普通家用車計算，每年可節約近2升汽油，以目前的油價計算，約1.6年即可收回使用鋁替代鋼增加的成本。

疑問四：鋁材綠色環保嗎？

答：鋁是最環保的綠色金屬，具有良好的加工性能、物理性能、機械性能及抗腐蝕性。因其優異的綜合性能，大到重要的航空航天器，小到包裝容器、鍋碗瓢盆，都離不開鋁。

天津佰億鋁業有限公司是集研發、生產、銷售為一體的大型綜合性企業，自創建至今二十載以來，堅持“以人為本，誠實守信，追求卓越，開拓創新”的企業理念，得到了更好更快發展，已擁有兩個鋁型材生產基地，是天津市最大的鋁型材生產企業，也是華北地區最大的鋁型材產品制造商之一。

“締造品牌，唯有開拓創新，不斷發展”，本著可持續發展，做大做強的原則，公司在兩個生產基地又投資興建了大型擠壓生產線，立式粉末噴涂生產線和立式手感木紋生產線，技術性能居世界先進水平，尤其立式手感木紋生產線是華北地區唯一技術性能最好生產能力最大的生產線。

公司擁有從臺灣引進的全自動擠壓生產線，從意大利引進的全自動陽極氧化著色，電泳涂漆、鈦金著色生產線，從瑞士引進的全自動及手動靜電粉末噴涂生產線，以及綜合歐洲最先進技術的隔熱型材復合生產線、其設備綜合能力、裝備水平、生產能力都處于國內領先地位。主要產品包括百余種系列涵蓋陽極氧化、電泳涂漆、鈦金著色、粉末噴涂、保溫隔熱型材等品種的建筑型材、裝飾型材、工業型材等。現公司具備年生產各種鋁合金型材8萬余噸的能力。