豪车悄然兴起铝材替代 铝制电动车有望普及

由于电动车发展、大气污染、材料循环利用等诸多问题，铝材替代正在成为汽车轻量化的解决方案之一。日前，记者走访了多家车企和专家学者，全面了解车用铝材替代的发展方向及趋势。

 

国内豪车悄然兴起铝材替代

 

10月21日，奇瑞路虎揽胜极光在常熟下线，这是奇瑞路虎第一款国产车型。奇瑞路虎焊接车间的一位工程师向现代快报记者表示，国产化揽胜极光主要在引擎盖上用铝材。

 

前不久，奇瑞路虎高管集体赴常熟当地铝制品上市公司——常铝股份考察，这被外界视为路虎正在寻找铝制品供应商，也开启路虎国产车型将使用全铝车身的想象空间。也有消息称，即将投产的捷豹XE车型有望采用全铝车身。

 

常铝股份董事会秘书孙连键表示，路虎和常铝在车辆用铝合金材料的业务正在洽谈，公司在这方面有技术储备。常铝股份一直给贝尔和法莱奥供应铝合金材料，他们用铝合金材料制造汽车零部件可以降低车身重量。

 

不仅是奇瑞路虎，奥迪很早就启动了“高度铝制轿车”项目，开始研发铝制轻型车身架构，并在奥迪A8车身上运用。由于铝材成本较高，所以目前大比例使用铝材的车型还集中在豪华车领域。

 

实际上，由于电动车发展、大气污染、材料循环利用等多方面的原因，铝材替代已经成为汽车轻量化发展趋势之一，如何使用铝材降低车身重量成为车企追求的方向。以路虎第四代揽胜的全铝车身为例，全铝车身相对同等强度的钢结构车身轻180kg，加上内饰件和动力总成等部件，整车减重最多达到420kg，相当于5名成年人的重量。

 

常铝股份董事会秘书孙连键分析，汽车轻量化会使铝合金在车辆上的运用更加广泛，车用铝材将是常铝股份未来重要的发展方向，目前车用铝材的业务占比为40%，以后会远远超过这个比重。

 

业绩也侧面印证了车用铝材行业的景气。常铝股份2014上半年报显示，汽车用铝合金箔(专业术语为铝合金薄板)的营业收入同比增长39.32%，大大高于其他细分行业用铝增长，也高于公司工业用铝整体营收7.62%的增长。

 

铝制电动车最有希望普及

 

在北美，铝材替代已经走在全球前列，开始普及到高量产车。如果说特斯拉ModelS使用全铝车身设计还是富人的游戏，在今年初的底特律车展上，福特发布的2015款F-150车型则吹响了全铝材料普及的号角。

 

F-150是全球首款采用全铝车身的高量产车，采用全铝车身后，整车重量将减轻317kg，燃油经济性有望提高15%～20%。据悉，F-150是福特旗下的经典皮卡，多年高踞美国的十大畅销车榜首。F-150在北美售价3万美元左右，属中端车型。福特F-150采用全铝车身，标志着传统整车厂大规模用铝合金材料的开始，全铝车身开始向中端车普及。

 

目前最有希望普及的恰恰是电动汽车。在相同续航里程情况下，由于铝制电动车携带的电池重量小于钢制电动车，全铝车身比钢制车身需要的电池容量减少。尽管全铝车身成本较高，但由于节约电池成本，使全铝电动车具有价格优势。

 

技术难题尚待解决

 

虽然铝材应用越来越广泛，但很多车企在全铝车身探索过程中还是遇到了一些问题。常熟奇瑞路虎的焊接车间工程师告诉记者，车用合金铝材要求更高的焊接技术，点焊容易使铝变形，多数采用铆焊，这会增加成本。

 

这位工程师表示，全铝车身一般使用铆接和胶合工艺拼装，铝合金材料本身并不适合传统焊接工业。由于铝合金材料对热较敏感，如果使用传统焊接工艺连接车身部件，会存在材料强度下降的问题，而且由于受热易变形。

 

10月中旬，记者参观一汽大众长春的第二轿车厂，在测量技术中心看到一辆奥迪A8正在做车身匹配检测，而奥迪A8的车身很早就应用了铝制轻型车身架构。巧合的是，一汽大众现场工程师正好拿这辆车解释匹配检测，“这辆车左前门上沿出现了肉眼不易察觉的凹陷，在做车身匹配检测时才发现，我们猜测可能是铝材塑形较钢材稍差造成的”。

 

专家观点

 

铝合金全面替代是系统工程

 

南京航天航空大学先进材料与成形技术研究所所长、美国福特汽车公司特聘教授陶杰则认为，如果铝合金全面替代，则对车辆零部件结构设计以及车辆整体安全性设计提出了更高的要求；同时，厂商原先的焊接生产线就要全面改造，这些问题都是系统工程问题。铝合金的大量使用，可能更适合于全新生产线的中高端车型。

 

陶教授认为，铝合金只是汽车轻量化的方式之一。汽车轻量化还可以通过另外两个方式解决，其一是结构优化和轻量化设计；其二是复合材料的应用，比如纤维增强复合材料等。