綠水青山就是金山銀山。
步入21世紀(jì),各國(guó)保護(hù)生態(tài)環(huán)境呼聲日益高漲,排放法規(guī)日趨嚴(yán)格。作為能耗和排放大戶的汽車工業(yè),亟需解決節(jié)能減排這一重大課題。其中,能顯著降低能耗的全鋁車身輕量化技術(shù),成為汽車產(chǎn)業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。
捷豹全鋁車身帶來(lái)減重、節(jié)能、安全、操控等諸多優(yōu)勢(shì)
全鋁車身優(yōu)勢(shì)明顯
據(jù)國(guó)際研究機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù),如果汽車整車重量降低10%,燃油效率可提高6%至8%;汽車整備質(zhì)量每減少100公斤,百公里油耗可降低0.3至0.6升。若用鋁合金打造發(fā)動(dòng)機(jī),可減輕約30%的重量;而制造難度更大的鋁合金車身,則可減輕約40%的重量,減重效果極為顯著。另一組數(shù)據(jù)則顯示,一輛汽車每用1公斤鋁材代替鋼鐵,就能在整個(gè)產(chǎn)品周期中,減少9公斤以上的二氧化碳排放。
而且,從環(huán)保和資源利用角度來(lái)看,鋁有一個(gè)非常契合當(dāng)今時(shí)代發(fā)展的優(yōu)勢(shì)——100%可無(wú)限回收,可真正閉環(huán)制造。這種“閉環(huán)回收”系統(tǒng),帶來(lái)的供應(yīng)鏈效率是其他金屬無(wú)可比擬的。鋁采用機(jī)械加工的方式回收,過(guò)程中不會(huì)損失任何價(jià)值或影響品質(zhì)。
此外,和傳統(tǒng)車身相比,鋁合金車身還擁有輕巧和堅(jiān)固等優(yōu)勢(shì),且方便進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì),帶來(lái)更靈活的空間配置復(fù)雜科技。可以說(shuō),應(yīng)用鋁合金輕量化技術(shù),特別是全鋁車身技術(shù),對(duì)汽車產(chǎn)品的提升是全方位的。
我國(guó)在《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》中,規(guī)劃了輕量化的各階段目標(biāo),要在2025 年與 2030 年單車鋁合金用量分別達(dá)到 250kg、350kg,用量將大幅超越高強(qiáng)度鋼。只不過(guò),從當(dāng)前中國(guó)汽車市場(chǎng)的現(xiàn)實(shí)情況來(lái)看,應(yīng)用全鋁車身的車輛并不多見(jiàn),其原因是多方面的。
一方面,全鋁車身造價(jià)太高,且優(yōu)勢(shì)不易被消費(fèi)者感知,企業(yè)往往“出力不討好”。另一方面,它處于汽車制造業(yè)中的“天花板”級(jí)別,技術(shù)壁壘極高,制造難度大,需要企業(yè)持續(xù)投入大量人力物力,要掌握并非一朝一夕。況且,它不僅需要車企攻克難關(guān),更要整條產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同發(fā)力。從這方面來(lái)看,在過(guò)去幾年我國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的儲(chǔ)備顯然是不足的。
不過(guò),正如引進(jìn)特斯拉帶動(dòng)電動(dòng)汽車發(fā)展一樣,在全鋁車身層面,也有一個(gè)先鋒企業(yè)——奇瑞捷豹路虎。這個(gè)投產(chǎn)了國(guó)內(nèi)首家專制全鋁車身車間的企業(yè),為國(guó)家全鋁車身發(fā)展,乃至高端鋁合金產(chǎn)業(yè)做出了自己的貢獻(xiàn)。
奇瑞捷豹路虎引進(jìn)高端全鋁車身技術(shù)
2016年,奇瑞捷豹路虎在常熟生產(chǎn)基地建成了國(guó)內(nèi)首家專制全鋁車身車間。該車間占地48420平米,一共344臺(tái)機(jī)器人,266臺(tái)自沖鉚接機(jī)器人,可以實(shí)現(xiàn)智能全鋁車身架構(gòu)的100%自動(dòng)化生產(chǎn)。這一開創(chuàng)性舉措,讓奇瑞捷豹路虎無(wú)愧國(guó)內(nèi)汽車制造業(yè)的全鋁車身技術(shù)領(lǐng)航者,也為國(guó)內(nèi)引入了大量革新性鋁材技術(shù)。
奇瑞捷豹路虎常熟生產(chǎn)基地全鋁車身車間:激光在線測(cè)量
從材料方面看,為了實(shí)現(xiàn)最佳車身性能,奇瑞捷豹路虎挑選不同系列、不同特點(diǎn)的高強(qiáng)度鋁合金材料,應(yīng)用于智能全鋁車身架構(gòu)。在此基礎(chǔ)上打造出的車身,要比同等結(jié)構(gòu)的鋼車身減重20%-45%,在強(qiáng)度、剛性、操控和環(huán)保等方便具有明顯優(yōu)勢(shì)。這些高端材料,也為其他企業(yè)提供了備選項(xiàng)。
奇瑞捷豹路虎常熟生產(chǎn)基地全鋁車身車間應(yīng)用大量自動(dòng)化生產(chǎn)工藝
此外,奇瑞捷豹路虎為解決鋁材焊接難題提供新的思路。如常見(jiàn)的鋼鋁焊接,鋼和鋁熔點(diǎn)相差900 ℃之高,鋁會(huì)先于鋼熔化,并與氧氣發(fā)生反應(yīng)形成一層氧化膜,影響焊接質(zhì)量。為此,奇瑞捷豹路虎引入航空級(jí)的鉚接膠合技術(shù),這一方式無(wú)需預(yù)留孔,可直接將鉚釘壓入待鉚接板材。此外,奇瑞捷豹路虎還組合使用了車身結(jié)構(gòu)黏合劑,車身連接強(qiáng)度可增大至單純鉚接強(qiáng)度的2至3倍。
當(dāng)然,這一套頂尖鉚接技術(shù)對(duì)機(jī)器人有著更高的要求。為此,全球頂級(jí)供應(yīng)商給奇瑞捷豹路虎量身定制了全鋁車身車間的自沖鉚系統(tǒng),為打造智能全鋁車身架構(gòu)提供保障。
奇瑞捷豹路虎大力推動(dòng)全鋁車身技術(shù)發(fā)展
汽車輕量化絕非簡(jiǎn)單的材料替換,它包括汽車結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)、輕量化材料和先進(jìn)成形工藝的應(yīng)用。若做進(jìn)一步探究,鋁合金的應(yīng)用同樣包括材料設(shè)計(jì)、零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化、零部件的成形、連接、涂裝等一系列的集成應(yīng)用技術(shù)。因此,想要解決相關(guān)實(shí)際問(wèn)題,必須加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的合作。
全鋁車身接受Calipri非接觸間隙面差檢測(cè)
奇瑞捷豹路虎打造國(guó)內(nèi)首家專制全鋁車身車間后,不僅引入了全球先進(jìn)的全鋁車身技術(shù),更在一定程度上帶動(dòng)了產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的蓬勃發(fā)展。近年來(lái),隨著國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)在設(shè)備和研發(fā)方面的持續(xù)投入,行業(yè)集中度也大幅提升,可以為車企提供更優(yōu)質(zhì)的鋁合金零部件。
雖然和奇瑞捷豹路虎一樣使用全鋁車身的車企依然不多,但使用鋼鋁混合車身的比例明顯增大。此外,在底盤零部件、車身結(jié)構(gòu)件等方面,也有越來(lái)越多的企業(yè)選擇使用鋁合金材料,這無(wú)疑將進(jìn)一步促進(jìn)中國(guó)高端鋁合金產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
當(dāng)前,全球電動(dòng)化發(fā)展不斷提速,新能源汽車銷量增速超過(guò)預(yù)期。更需要減重增效的新能源汽車,對(duì)鋁合金的需求極為旺盛。奇瑞捷豹路虎對(duì)中國(guó)高端鋁合金產(chǎn)業(yè)所做出的貢獻(xiàn)不可忽視。可以說(shuō),奇瑞捷豹路虎率先引入的全鋁車身,對(duì)中國(guó)汽車行業(yè)的影響不僅是潛移默化的,更是意義深遠(yuǎn)的。