轻量、防腐、绿色正在成为汽车材料主要发展方向

新华财经天津8月4日电(记者王宁)近期,汽车产销量逐渐回暖,国内外车企开启新一轮的技术进步引领汽车工业转型升级。随着低碳节能的需求日益迫切,车用材料变革正在成为业内关注的焦点。业内人士认为,在汽车产业转型关键期,车用材料正在朝着轻量、防腐、绿色的方向发展。

轻量:依次减重 逐级替代

随着我国汽车工业快速发展,车用燃油消耗占比越来越大,环保也面临巨大压力,汽车节能减排已成为行业发展的关键,也是我国汽车产业升级转型的必然要求。

中汽数据有限公司绿色发展部部长赵明楠介绍,汽车材料轻量化是汽车节能减排的重要选项,也是汽车行业发展的必经之路。近年来,国内外车企都在围绕轻量化研发、设计等方面发力,推动汽车材料发展。

多年来,全金属车身的工艺延续至今,钢材占据主要地位。随着轻量化需求的日益迫切,铝合金、镁合金以及碳纤维等材料,在车上的用量越来越多,其中铝合金是主要替代品。

奇瑞新能源汽车股份有限公司铝合金连接技术实验室主任李盛良说,铝合金目前在车身上应用主要是两条路线,一是车身铝合金材料,板壳结构不变;二是通过挤压工艺,把铝形材连接起来,加上铝板,构成“铝框架白车身”。他指出,提高铝合金车身焊接自动化率是提升工艺、降低成本的关键。奇瑞新能源汽车与相关单位合作开发了一套视觉传感系统,通过视觉传感探测接头位置再焊接,检测速度快、测量范围大、安全距离高。

“汽车减重的次序一般是车身、底盘、发动机。钢车身和镁或者碳纤维的车身重量比较,小型车能减重一半。”国汽(北京)汽车轻量化技术研究院有限公司总经理董学锋认为,车身减重有四个级别,一级通过材料来减重,二级是活装件的材料替代,三级是原材料的性能提高,四级考虑造型布置及生产。

业内人士普遍认为,随着新材料的涌现和应用,汽车制造面临巨大的挑战和机遇,汽车行业需要新的思路来实现轻量化目的,唯有汽车上下游企业、科研院所协同创新才能帮助汽车行业走出一条新路。

防腐:数据支撑 规避风险

长期以来,腐蚀破坏汽车产品外观、导致功能失效、引发严重安全性能故障、缩短使用寿命,以及影响二手车残值,是汽车产品最受关注的缺陷问题之一。

中汽数据有限公司的统计研究表明,在2005-2020年的15年间,我国累计有618万余辆汽车因腐蚀质量缺陷曾被召回,涉及46个品牌、100余个车型,并且,腐蚀致存在严重安全性能故障隐患是最主要的缺陷召回原因,其占全部腐蚀召回汽车总量的91.3%。

消费者对汽车腐蚀问题的关注度也日益提升,在2010-2019年的10年间,涉及汽车腐蚀类的投诉数量逐年攀升,累计已超过10000宗,10年间,投诉率增长近136倍,目前腐蚀类投诉已位居汽车投诉排行榜前5位,已成为消费者重点关注的质量问题。

中汽数据有限公司材料研究部部长刘雪峰表示,制约我国汽车产品防腐技术进步的主要有三大原因:一是由于防腐未考虑中外气候环境国情,合资企业缺乏防腐本土化开发、自主企业走出国门后遭遇腐蚀风险等;二是尚未建立完善的市场腐蚀大数据,材料工艺的精益设计、零件防腐指标的差异化设定缺少可靠依据,三是整车、零部件防腐试验周期长、成本高,难以适应目前越来越快的车型开发节奏。

为解决汽车腐蚀问题,中汽数据有限公司逐步建设形成覆盖汽车产品全生命周期的腐蚀大数据体系,分析环境介质对汽车结构的腐蚀累积影响,全面支撑行业企业防腐技术提升。“未来,我们将在现有的汽车腐蚀大数据成果的基础上,持续保持定期更新,扩大数据体量,丰富分析维度,继续完善腐蚀大数据体系,夯实腐蚀研究基础,填补行业数据空白,为汽车产品走出国门迈向世界提供数据支撑,有效规避汽车产品的腐蚀风险。”刘雪峰说。

北京科技大学教授吴俊升表示,随着铝合金材料的大量应用,铝合金的防护技术成为业内研究的重要内容,主要包括表面处理、金属镀层、表面涂装等。“在涂装过程中同时兼顾多种材料的综合防腐性,是目前研究的难点,也是自主汽车品牌质量提升的关键。”

绿色:健康优先 构建体系

新冠肺炎疫情对于汽车行业带来巨大冲击,也对消费者的购车选择带来影响。市场调查研究数据显示,消费者对于汽车健康属性和配置的要求已经上升到不可忽略的程度。

广汽研究院工艺工程部环保材料主管工程师聂险峰指出,汽车健康需求已经从法规达成导向逐渐转向消费者需求的导向,而现有健康配置和技术不足以应对下一次公共卫生要求,因此,改变迫在眉睫。

今年以来,许多车企已经付诸行动,如已经获得多方认证吉利全方位健康汽车、搭载主动换气的长安汽车、搭载深紫外杀毒系统的荣威汽车、发布全方面健康战略的北汽新产品等。业内人士指出,将有越来越多的车企在健康板块投入更多资金和人员,并可能在未来形成国产汽车技术亮点,引领全球汽车流行走向。

吉利汽车研究院整车工程中心主任顾鹏云介绍,吉利汽车率先研发并量产了国内首个以N95型口罩为过滤标准的车载空气系统,并且全品牌、全体系的标配CN95空气滤芯对有病毒的吸附0.7微米飞沫过滤效率达到98%,同时对PM2.5颗粒拦截率达到99%以上。首批CN95工艺已完成了对32个省、314个城市超过52万客户免费更换滤芯。

除了车内健康内饰材料外,车企也越来越关注环境健康。材料的回收利用、再生材料、环境友好、再生能源等,构建绿色产业体系成为汽车行业下一步的发展重点。

生态环境部对外合作与交流中心绿色供应链研究所副所长刘婷表示,构建绿色产业体系不仅支持供给侧结构性改革、助力中国制造2025,而且对供应链安全十分重要。绿色供应链的探索需要多部门联合构建绿色供应链管理体系,并进行重点行业试点示范,搭建管理信息平台,建立认证标准和评价效果体系等。


编辑:尹杨


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