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中国“CAFE法”倒逼车企加码汽车轻量化
您当前的位置 :首页 > 教育 正文 来源: 武安新闻网 发布时间:2018/4/13 15:52:44

  面对日益严格的汽车油耗法规,各大车企正在寻求多种路径降低油耗,其中就包括为车身减重。

  相关数据显示,汽车车身自重约消耗70%的燃油,汽车整车质量每减少100公斤,百公里油耗可降低0.3~0.6升,因此汽车轻量化被各大车企视为降低油耗的重要路径。

  基于此,各大品牌开始提升合金、超强度钢、工程塑料等多种轻质化材料在汽车产品中的应用比例。今年初,福特宣布推出首款采用轻量化车身的F150,整车减重318公斤,近日又宣布旗下SUV车型探险者将成为首款采用这一轻量化设计的量产车型,随后锐界、林肯MKX等车型也将采用相关设计。

  与外资品牌相比,国内自主品牌在轻量化道路上遇到了不小的挑战。由于外资材料供应商在一些核心部件方面几乎垄断了技术,自主品牌的采购价格居高不下。

  油耗压力倒逼轻量化设计

  近日在上海举办的一场石化产业论坛上,多家车企达成共识——在发展新能源汽车以及以其他节能产品的同时,基于传统燃油车基础上升级的轻量化技术也是降低油耗的关键路径。

  2012年6月颁布的 《节能与新能源汽车产业发展规划 (2012~2020年)》中提出,“到2015年,当年生产的乘用车平均燃料消耗量降至6.9升/百公里,节能型乘用车燃料消耗量降至5.9升/百公里以下。到2020年,当年生产的乘用车平均燃料消耗量降至5.0升/百公里,节能型乘用车燃料消耗量降至4.5升/百公里以下”。这一发展规划要求与美国的CAFE法 (公司平均燃料经济性)类似,因此也被称为“中国CAFE法”。

  随着2015年临近,车企寻求多种技术方案降低油耗压力。以本田、丰田为代表的日系品牌,加快混合动力车型的国产步伐;一汽-大众、上海大众、长安福特、上海通用、沃尔沃等企业相继推出涡轮增压发动机车型;以比亚迪、江淮为代表的自主品牌企业也纷纷推出了包括电动车在内的新能源汽车。

  动力系统的升级仅仅是降低油耗路径之一,轻量化同样是全球各大汽车厂商比拼技术的领域。几乎所有车企都在着力于汽车轻量化设计,通过使用碳纤维、高强度钢、铝合金,以及聚丙烯、聚碳酸酯等塑化材料来降低车身自重。

  据浙江吉利汽车研究院有限公司NVH及环保性能开发部轻量化技术科项目经理杨兴炎介绍,帝豪EC7在改款过程中,通过提升高强度钢以及超高强度钢的使用占比,将车身重量降低了57.1公斤。此外,据了解,宝马i3通过采用碳纤维车身和铝制底盘,重量也相较其他相同尺寸的电动车减轻了300公斤左右;大众MQB平台上诞生的全新明锐,得益于全铝发动机以及超强度钢的使用,车身重量相较上一代产品减轻了90公斤。

  自主车企遭遇成本难题

  “轻量化设计主要分为材料轻量化和结构轻量化,一般企业都会根据自身成本承受能力选择不同方式。”清华大学苏州汽车研究院轻量化所副所长赖兴华向 《每日经济新闻》记者表示。

  以帝豪EC7为例,该车将普通冲压钢的比例从60%下调至46%,高强度钢从14%上调至24%,超高强度钢从0%上升至5%。作为对比,欧洲部分车企已将超强度钢的应用比例提升至80%。

  “从材料上看,轻量化幅度并不大,我们主要是采取了结构轻量化的方式。”杨兴炎对此解释称,在产品成型加工方式不被改变的前提下,可以通过修改零部件结构和涂胶分布,优化修边线或减少焊点来降低重量。

  “部分轻质材料虽然降低重量效果明显,但是成本高昂。对于经济型产品来说,车重降低一公斤的成本控制在20元以内才是一个可接受的范围。”杨兴炎称。然而,目前轻质材料的成本远远超过这一价格。

  据一位国内塑化材料供应商介绍,“目前单在合成塑料上,相较本土材料商,外资材料商的价格平均每吨贵几千元,算下来平均每公斤增加成本几十元,这一价格还不包括其他材料的成本。”

  一位长期关注汽车轻量化领域的人士表示,由于外资材料商高昂的价格,主营经济性产品的自主品牌很难大量采购。对此,材料供应商表示,无法回避开模的成本压力。“如果我们为10万辆的订单开模,那么我们的成本摊销就要达到100万辆规模。”拜尔材料科技聚碳酸酯中国副总裁雷焕丽表示。

  事实上,部分本土材料供应商也试图以更低廉的采购成本吸引整车企业,但由于设计能力尚无法达到要求而错失机会。赖兴华向记者介绍,外资车企的材料供应商技术更加成熟,供应商在整车企业研发初期就参与进去,这有利于材料本身与汽车结构设计以及相应的装配、制造工艺相融合。

  “但是,国内整车厂相对保守,不愿意花费更多研发成本和精力去冒险,因此本土材料商始终在外围打转,无法进入车企关键性部件的材料供应体系。”赖兴华说。

  据了解,目前本土材料供应商的产品主要应用于保险杠、挡泥板、车轮罩等部件,在转向节、底盘悬挂等核心件的轻质化材料供应上,基本由拜耳、巴斯夫、杜邦等外资企业所“垄断”。比如拜耳的聚氨酯复合材料、聚碳酸酯塑料可以为车窗、新能源锂电池提供材料,巴斯夫的长玻纤材料则主要用于发动机悬置、车内抗冲击性组件等部件上。

  据奇瑞汽车股份有限公司非金属材料科长史荣波介绍,目前车企在关键性的结构部件采购量上,外资材料供应商占据90%以上的比重。

  如果仅仅是采购而不是联手开发,意味着车企将难以摆脱高成本的采购“魔咒”。作为应对,目前以奇瑞汽车为代表的部分企业已开始联手零部件供应商、轻质化材料商以及车企三方从研发初期开始合作。

  “并不是所有企业都愿意冒险,毕竟相较于跨国车企,自主品牌的销量和资金方面都不具优势。”赖兴波表示。这也意味着伴随着相关政策的日益严苛,自主品牌车企在材料供应、轻量化设计等汽车产业链上的薄弱环节仍将面临严峻的考验。


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