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汽车用铝潜能将爆发

发布日期:2016-12-29 来源: 分享到:
燃油经济性以及排放标准的愈发严格,促使各大汽车制造商不得不加快各类节能减排措施的实施,而其中,实现车用钢材等重金属材料向轻量化的铝材转变,成为当前欧美车企所极力推崇的方式之一。原因是,铝在大幅减少整车重量提高燃油效率的同时,可以做到并不损害车辆的安全性、舒适性和车辆性能,同时它能为汽车设计师带来更大的自由度,并且作为100%可回收的材料,其可形成真正的闭环制造过程。

与此同时,基于欧美车企的成功经验以及铝材的以上特性,中国的汽车制造商们近几年也在从覆盖件入手,尝试提高汽车用铝比例。那么,国外车企目前的铝材应用情况如何?自主品牌在该应用上与国外有何不同?汽车铝材未来改进的方向是什么?近日,诺贝丽斯(Novelis)中国区董事总经理兼亚洲汽车业务副总裁刘清接受盖世汽车记者采访,对以上问题进行了解答。

盖世汽车:据了解,诺贝丽斯常州工厂已经竣工两年了,在此期间诺贝丽斯在铝材方面有没有一些突破?还有哪些技术难点有待攻克?

刘清:铝在汽车白车身系统里的应用包括结构件和覆盖件,即四门两盖。在全球,诺贝丽斯所生产的铝材已用于超过180种汽车型号,包括了结构件和覆盖件,全球各大品牌中凡是用铝做白车身的,基本上都在使用诺贝丽斯的材料。

今年上半年,诺贝丽斯常州工厂成为上汽通用上海工厂的本土供应商,为中国首款本土制造的高用铝渗透率车型——2016全新凯迪拉克CT6的白车身供应汽车铝材。今年10月,诺贝丽斯宣布为全新捷豹XFL供应汽车铝板,XFL白车身含铝达75%,全铝车身结构为中国汽车轻量化量产解决方案树立了新标杆。可以看到,汽车用铝的趋势非常明显,铝在汽车白车身里的应用越来越广。不仅仅局限在覆盖件,而是逐渐向结构件渗透。在中国,诺贝丽斯在支持汽车主机厂大批量生产汽车铝材的工艺和设备等方面也做了很多工作。
  
从技术来讲,铝材要想像钢材一样在白车身里得到较大的广泛应用,不光对材料本身有要求,这与设备供应商、汽车主机厂以及相关工艺都有很大关系,例如金属连接技术,金属和金属以及和非金属用什么材料以及怎么样来连接,金属表面如何处理、铝材表面处理如何能达到更好的效果等,这些都是我们在不断帮助客户思考解决的问题。诺贝丽斯为了建立一个比较稳定的汽车铝材供应流程做了大量工作。

盖世汽车:诺贝丽斯为全新捷豹路虎提供全铝车身解决方案,用铝量已经达到了75%。那么未来铝制车身是否有可能从豪华品牌慢慢向普通车型转移呢?

刘清:可以看到,“节能减排”对于无论是在欧洲、美国还是亚洲的汽车厂商来说都是一个热门话题。要达到节能减排的目标,首先要有好材料、好工艺,第二是材料一定要能支持大批量生产,同时要具备相对较低的成本。从这点来讲,铝本身因为材料特点,和其他一些金属材料相比确实有应用优势——能够通过热处理达到高强度。

另外,在具备了成熟的连接技术以支持铝材批量化应用之后,汽车铝材在高端车型的使用就越发广泛,而在其他传统车型,包括新能源车里面的应用也非常广。诺贝丽斯在国内也已经跟好几家中国汽车主机厂建立了业务联系,它们在几款计划用铝做轻量化的车型里选择了诺贝丽斯产品。实际上,铝材在汽车节能减排里的应用是全方位的,并不单单集中在ABB、捷豹路虎这些高端车,它的应用前景非常广阔。

盖世汽车:在汽车用铝方面,自主品牌的发展情况如何?有怎样的特点?

刘清:诺贝丽斯在中国市场合作的第一个自主品牌是上汽荣威950,它们在五年前就开始使用我们的产品了,现在也由常州工厂供货。中国自主品牌在通过铝材达到汽车轻量化方面的发展速度非常快,诺贝丽斯对此寄予厚望。目前,不光是上汽集荣威,长城汽车、深圳比亚迪也在用诺贝丽斯的铝材,同时还有更多自主品牌在与我们接洽,诺贝丽斯已经为其中有些提供了前期服务。

中国自主品牌在应用铝做汽车白车身方面是由易到难逐步深入的过程。比如说先从发动机罩、内外板这些相对容易的部分开始,然后再做翼子板、车门、车顶等。而在铝制结构件上的要求更加复杂,对于材料本身的强度、加工性,连接技术等方面都有要求。所以中国自主品牌应用铝材一般是按照从易到难的阶梯性的发展规律往前推进。

盖世汽车:到2020年,诺贝丽斯计划将产品中的回收铝的含量提升到80%。那么,目前诺贝丽斯做到什么样的程度了?

刘清:铝本身具有可循环利用的特点,从原理上讲可以无限循环。举例来说,如果生产一吨循环铝所耗的电是5%,用传统的工艺就要95%,就是这么大的差距。不光是耗电,还涉及到废料的产生,涉及到二氧化碳的排放。所以尽量多地使用循环铝是非常有意义的事情。诺贝丽斯是全球领先的铝压延产品制造商及铝回收利用的领导者。在循环铝比例上,诺贝丽斯是行业内最高的。截至2015财年,诺贝丽斯产品中回收铝的含量已经达到49%,比2007至2009年的基准线提高了19%。

盖世汽车:提升回收铝的含量,需要哪些方面的配合以及涉及到哪些技术和流程上的改进?

刘清:铝用到汽车白车身和覆盖件时有不同的合金在使用,一种是热处理合金,一种是非热处理合金。热处理合金里分高铜和低铜,非热处理合金有高镁和低镁。在回收废料的时候一定要有所区分。如果混在一起,在后期调配阶段就要加入更多的纯电解铝,这样实际上就降低了我们用循环用铝的社会效应。因此一般在用户端就要把不同含量的铝尽量分开来。对于诺贝丽斯的客户来说,欧洲捷豹路虎、美国福特等,它们的生产线都有核心分类系统,能够把高铜和低铜分开,把高镁和低镁分开。这样金属得到回收之后才能得到更有价值地利用。

总之,应用循环铝需要汽车主机厂的努力、甚至消费者的努力,只有形成闭路循环才能够让更多铝材通过正常渠道回收、分类,把它重新熔化之后做成新产品。在刚刚结束的在德国杜塞尔多夫举办的德国铝工业展览会上,诺贝丽斯和捷豹路虎合作的REALCAR项目获得了“欧洲铝业优秀奖”,表彰其在提高汽车废铝回收利用率方面做出的巨大贡献。REALCAR项目是捷豹路虎于2008年发起的一个多方参与倡议,目的是建立一个闭环汽车生产模型,使车辆可以在生命周期结束时得到回收再利用。

盖世汽车:请总结一下汽车铝材未来改进的方向是什么?

刘清:铝材的应用是一个不断发展的过程。从汽车应用对铝材提出的要求看,不外乎就是以下几方面:

第一,铝材的强度越来越高。诺贝丽斯不光有非热处理系的5000系合金,还有热处理系的高强度6000系合金。同时,诺贝丽斯现在正在研发更高强度的7000系铝合金。Novelis Advanz? 7000高强度合金的强度已经达到航空航天要求,强度比当前市场上大量使用的汽车用铝高出两到三倍,可用于制造保险杠系统、碰撞环和车门防撞梁等汽车组件,应该在2017年能够通过一些汽车厂商的认证,开始正式批量生产。铝材强度越做越高,从而达到更好的减重效果,这是第一个趋势。

第二,要想使铝材较好地在汽车行业里得到应用,必须要与汽车主机厂和其他供应商紧密配合,解决各方面技术问题。比如材料连接问题,不同的汽车主机厂有不同的技术路径。同时铝的表面处理也至关重要,铝材用作汽车白车身系统时需要跟不同的金属和非金属连接,往往需要一种粘胶来做粘接剂,而被粘接的铝材表明必须经过这种预处理。当然,如果说更进一步的发展,还需要更细节的技术,包括不同的拼焊板,要在该厚的地方厚,该薄的地方薄。将两块厚薄不同的板焊在一起,能够达到更好的节能减排的效果。

此外,考虑到汽车行业复杂的供应链问题,如果能够简化规格就能削减更多隐性成本。作为材料供应商,怎么样配合主机厂的工艺设备,怎么样配合其他设备供应商生产能力,从而共同为汽车主机厂提供最合适的轻量化解决方案,这才是最重要的趋势。

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