近期，本報(bào)分別對(duì)高強(qiáng)度鋼、鋁合金、鎂合金、工程塑料、復(fù)合材料五種輕量化材料進(jìn)行了系列報(bào)道，詳細(xì)了解了它們的特點(diǎn)及在汽車(chē)上的應(yīng)用。汽車(chē)輕量化可從汽車(chē)設(shè)計(jì)、改進(jìn)制造工藝、提高現(xiàn)有材料強(qiáng)度和采用輕質(zhì)材料替代現(xiàn)有材料四個(gè)方面來(lái)實(shí)現(xiàn)。采用輕量化材料是汽車(chē)輕量化發(fā)展的主要方向。
高強(qiáng)度鋼、鋁合金、鎂合金、工程塑料、復(fù)合材料等是當(dāng)前常見(jiàn)和應(yīng)用較多的輕量化材料。各種材料自身的屬性特點(diǎn)和工藝技術(shù)水平?jīng)Q定了它們的應(yīng)用范圍和推廣難度。通過(guò)調(diào)查，記者發(fā)現(xiàn)每一種材料都有其最適合發(fā)揮價(jià)值的地方，我們?cè)谳p量化過(guò)程中需要做的是根據(jù)輕量化材料不同的優(yōu)勢(shì)讓它們“物盡其用，用得其所”。
■輕量化材料各有優(yōu)劣
記者分別對(duì)高強(qiáng)度鋼、鋁合金、鎂合金、工程塑料、復(fù)合材料五種輕量化材料進(jìn)行深入調(diào)查，通過(guò)綜合比較發(fā)現(xiàn)，每種材料都有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，也有其無(wú)法避免的劣勢(shì)。
首先，作為傳統(tǒng)材料的高強(qiáng)度鋼在汽車(chē)輕量化的大潮中是不會(huì)被取代的。安全是汽車(chē)的重要屬性之一，先進(jìn)的高強(qiáng)度鋼在強(qiáng)度、抗腐蝕性方面具有優(yōu)越性，而且當(dāng)前高強(qiáng)度鋼的技術(shù)應(yīng)用成果顯著，能夠進(jìn)一步提高汽車(chē)的安全性、環(huán)保性和節(jié)能性。但無(wú)法否認(rèn)的是，從實(shí)現(xiàn)輕量化來(lái)講，高強(qiáng)度鋼的效果略低一些。
其次，鋁合金、鎂合金、復(fù)合材料在汽車(chē)減重、環(huán)保方面效果顯著，但成本相對(duì)較高，在技術(shù)工藝方面也不夠成熟。鋁合金與其他材料不好連接，焊接困難只能采用鉚接，導(dǎo)致生產(chǎn)效率不高；鎂合金則耐腐蝕性差、廢品率高且存在安全生產(chǎn)問(wèn)題；復(fù)合材料雖然能大大減輕整車(chē)重量和便于設(shè)計(jì)出更時(shí)尚的外形，但“高處不勝寒”，昂貴的價(jià)格讓汽車(chē)制造商望而卻步；工程塑料雖然成本較低，但與其他金屬件的連接仍是技術(shù)瓶頸，而且人們對(duì)工程塑料的安全性有疑慮，工程塑料在回收利用方面也存在問(wèn)題。
■最好的材料用在最合適的地方
各種輕量化材料應(yīng)該在應(yīng)用過(guò)程中善用各自的優(yōu)勢(shì)，一點(diǎn)都不要浪費(fèi)。多位專家都表示“汽車(chē)輕量化是綜合利用即‘把最好的材料用在最合適的地方’”。
從性能、成本等綜合因素考慮，高強(qiáng)度鋼仍是市場(chǎng)上受歡迎的輕量化材料。憑借較高的強(qiáng)度和安全性，未來(lái)，它會(huì)更多地應(yīng)用在各種汽車(chē)安全件、底盤(pán)、車(chē)身結(jié)構(gòu)、車(chē)身覆蓋件等方面。
當(dāng)前鋁合金在汽車(chē)上的應(yīng)用比較多，如發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋、變速器殼體、車(chē)身、底盤(pán)、散熱器等，整車(chē)企業(yè)和零部件企業(yè)對(duì)鋁合金的研究也比較多。隨著技術(shù)的進(jìn)步，鋁合金在當(dāng)前領(lǐng)域的應(yīng)用肯定會(huì)越來(lái)越廣，未來(lái)在底盤(pán)和車(chē)身覆蓋件方面也有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
鎂合金與工程塑料都面臨整車(chē)廠的認(rèn)識(shí)問(wèn)題。鎂合金當(dāng)前主要應(yīng)用在汽車(chē)方向盤(pán)、汽車(chē)儀表、中控支架等可覆蓋的地方。基于此，未來(lái)鎂合金可以在不暴露表面如車(chē)內(nèi)門(mén)板、座椅支架等方面進(jìn)行推廣，而鎂合金發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋、變速器外殼、車(chē)身結(jié)構(gòu)等可在高端車(chē)上使用，迫于成本壓力，中低端車(chē)要批量使用還需要繼續(xù)努力。
另外，工程塑料和復(fù)合材料作為一種新的材料技術(shù)也被大家廣泛看好，輕量化的進(jìn)一步發(fā)展必然推動(dòng)它們快速發(fā)展。未來(lái)，工程塑料和復(fù)合材料都可應(yīng)用到汽車(chē)內(nèi)外飾、汽車(chē)座椅、汽車(chē)天窗、水箱、電池箱、剎車(chē)踏板、儀表盤(pán)等地方。
■輕量化永無(wú)止境
汽車(chē)輕量化永無(wú)止境。隨著科技的發(fā)展，輕量化材料和技術(shù)是層出不窮的。現(xiàn)在有鎂合金、碳纖維，未來(lái)還會(huì)有新的輕量化材料，但不論出現(xiàn)什么材料，這些輕量化材料都不會(huì)是孤軍奮戰(zhàn)，必然是以組合的形式出現(xiàn)，因?yàn)槠?chē)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是多種材料的混合使用。
記者還從采訪中發(fā)現(xiàn)，從技術(shù)上來(lái)說(shuō)，輕量化材料面臨如何更好、更有效、更牢固連接的技術(shù)瓶頸，有的則面臨如何解決安全的問(wèn)題；從環(huán)保角度講，如何實(shí)現(xiàn)更有效的回收利用，更好地滿足環(huán)保要求很重要。
最后，汽車(chē)輕量化是汽車(chē)全產(chǎn)業(yè)鏈共同的事情，需要汽車(chē)企業(yè)努力，還需要行業(yè)聯(lián)盟和政府的支持。對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)，雖然一些新技術(shù)在前期研究時(shí)投資巨大，但這種投資是必要的，因?yàn)橛辛讼冗M(jìn)的技術(shù)儲(chǔ)備，一旦時(shí)機(jī)來(lái)臨，方可掌握先機(jī)。
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