aluminium plaat spoel concurreert met staal;

Staal is altijd het belangrijkste materiaal geweest in de automobielindustrie. Maar nu de samenleving tot milieubescherming en energiebesparende stem steeds hoger wordt, heeft het nationale brandstofverbruikbeleid de neiging om strakker te worden, consumenten stellen ook hogere eisen aan de veiligheid van voertuigen, wat autofabrikanten heeft gedwongen om streven naar sterkere en lichtere bouwmaterialen voor voertuigen. Het gebruik van hoogwaardig staal zal naar verwachting tegen 2020 een piek bereiken van bijna 15 procent van het voertuiggewicht, volgens een rapport van het centrum voor autoonderzoek. Tegen 2040 zal dat aandeel geleidelijk dalen tot bijna 5 procent, terwijl andere lichtgewicht materialen een plaats zullen krijgen in de automaterialenindustrie.

Met minder dan de helft van het gewicht en een betere corrosieweerstand dan de grondstof staal, vormde aluminium ooit een bedreiging voor autostaal. Vanwege de relatief hoge prijs van aluminium en de moeilijkheid in productie- en onderhoudsprocessen, geven veel autofabrikanten er de voorkeur aan vervang gewoon staal door koolstofstaal met hoge weerstand. Daarom wordt het spel tussen staal en aluminium uitgespeeld. Op het automotive- en milieuforum dat onlangs is gehouden, hebben experts in de industrie, zoals wang li, hoofdonderzoeker van het baosteel-onderzoeksinstituut, zhu qiang, voorzitter van de zuidelijke universiteit van wetenschap en technologie, Chen shuming, professor aan de jilin-universiteit, zhang haitao enzovoort, besprak de "staal- en aluminiumcompetitie" aan de ronde tafel.

Staal heeft een groot toepassingspotentieel en kostenvoordeel

Met de voortdurende ontwikkeling van autostaal, is autostaal niet een paar decennia geleden de indruk van veel mensen van koolstofarm staal, nu wordt de autostaalplaat dunner, maar de staalsterkte en corrosieweerstand zijn aanzienlijk verbeterd. Om de uitdaging van nieuwe materialen, ontwikkelen veel staalproductiebedrijven actief lichtgewicht en zeer sterk staal dat kan concurreren met aluminiumlegeringen en andere materialen. Volgens de cijfers is slechts 212 euro extra kosten per voertuig voor hoogwaardig staal nodig om gewichtsverlies en brandstof te bereiken een besparing van ongeveer 5%.

Wat is de huidige situatie en het toepassingspotentieel van hoogwaardig staal op de Chinese automarkt? Wang Li analyseerde dit en zei dat het huidige autostaal in de voortdurende inspanningen om het gewicht te verminderen, "waarbij veel technologie werd gebruikt, een van de bijdrage is hogesterktestaal. De afgelopen 20 jaar of zo is er een iisa-project geweest waarin baosteel heeft deelgenomen. Als staalfabrieken staal blijven gebruiken door nieuwe materialen te ontwikkelen, wat is dan het potentieel van staal? Door zoveel jaren van ontwikkeling, het laatste advies of de laatste technologie aan de autofabriek, is het ontwikkelen van een verscheidenheid aan geavanceerd hoogwaardig staal nog steeds onderweg, de tweede is om veel geavanceerde productietechnologie te ontwikkelen en tegelijkertijd het concept van de volledige levenscyclus te introduceren. Bijvoorbeeld, de nieuwste ontwikkeling van een elektrische conceptauto, de vermindering van het lichaamsgewicht tot 40%, het met hoge sterkte staal is de sterkte hoger, meer dan 1000 mpa van 40%, slechts 5% is zacht staal, staal door de sterkte van dit potentieel is nog steeds relatief groot.

“Uit de verkoopgegevens van baosteel blijkt dat de Chinese merken in eigen bezit in 2017 41% van het verbruik van hoogwaardig staal voor hun rekening namen, en er werden meer dan 28 miljoen Europese, Japanse, Amerikaanse en Koreaanse auto’s in eigen bezit verkocht. De materialen die door baosteel worden geleverd zijn relatief hoogwaardig en ons nationale gemiddelde niveau zal iets lager zijn dan dit niveau. De toepassingsratio van hoogwaardig staal bereikt een gemiddelde van 42-45% van onze gegevens vorig jaar, wat relatief zou moeten zijn laag, en 60-70% in het buitenland. Deze kloof is ons potentieel.”

De concurrentie tussenaluminium plaaten staal, het opmerkelijke voordeel van aluminium is een lage dichtheid en om een ​​vermindering van het lichaamsgewicht te bereiken, in overeenstemming met het aandeelvan staal, de noodzaak om de staalplaat te verdunnen. Terwijl gewone staalplaten gewoonlijk tussen de 0,7 en 0,75 mm dik zijn, zijn de supersterke platen van vandaag slechts 0,65 mm of dunner en is de motorkap van de nieuwe opel seferli 0,6 mm dik.

Volgens Wang Li: "Als het soortelijk gewicht van staal niet wordt gewijzigd, kan het gewicht alleen worden verlaagd tot dunner, maar kan de dichtheid worden aangepast. Nu hebben we een nieuw idee om te doen, namelijk om de dichtheid van staal aan te passen. Het voordeel van aluminium is de lage dichtheid, de concurrentie tot op zekere hoogte kan ik uw voordelen gebruiken om mijn dichtheid aan te passen. We hebben de elasticiteitsmodulus van staal verhoogd , en nu staat het in het lab. Een punt dat ik wil maken is dat doordat staal zelf onveranderd blijft op basis van de bestaande industriële industrie, er nog veel ruimte is voor innovatie. Vanuit dit perspectief heeft staal nog steeds een zekere vitaliteit, evenals zijn marktaandeel. Als de auto voor meer dan 200.000 yuan wordt verkocht, zal hij meer materialen gebruiken. Als de auto voor 100.000 yuan wordt verkocht, zal hij nog steeds staal gebruiken.”

Maar het kostenprobleem wordt ook ander materiaal om de positie van het hoofdlichaam van staal te vervangen. Shu-ming Chen zei: "in de trend van de lichtgewicht auto's, hoewel nu iedereen lichte materialen doet, zoals aluminiumlegering, magnesiumlegering en andere lichtgewicht composietmaterialen, hoogwaardig staal of in de positie van het hoofdlichaam, maar ik denk dat de belangrijkste factoren de kosten zijn, ik geloof dat als de kosten van koolstofvezel, koolstofvezel de waarschijnlijke zal vervangen, het niet onmogelijk is, de sleutel nu de kosten zijn te hoog, staal heeft momenteel ook een zeer groot kostenvoordeel.”

Naast de kosten, binnen het sterktebereik om aan de vraag te voldoen, wordt het goede en gemakkelijke vormproces ook de reden waarom staal moeilijk te vervangen is. niet erg hoog. 1000 mpa is genoeg. Staal met hoge sterkte is nu voornamelijk koolstof om te versterken, velen hebben 2200 mpa gedaan, maar boven 2200 mpa zal een mutatie produceren, of 2200-2500 mpa koolstof om te versterken, in wezen onmogelijk. "Ik geloof dat dit staal zeker zal hebben andere materialen om koolstof te vervangen, de sterkte zal steeds hoger worden, maar het wordt niet noodzakelijkerwijs in de auto gebruikt, het kan worden gebruikt in andere gebieden met een hoge sterkte. Voor auto's hebben we een brede selectie staal onder 1000 mpa, laag kosten en een zeer goed vormproces, dus het zal in ons land nog een tijdje heel moeilijk zijn om staal te vervangen.”

En vanwege de structurele eigenschappen van staal zelf, heeft het een goede reparatie. Zhu qiang wees erop dat staal zelf met faseovergang enkele voordelen heeft in sommige toepassingen. "Voor autostaal, omdat het staal faseovergangen heeft, als het een put raakt, het kan gemakkelijk worden gerepareerd, wat relatief moeilijk is voor composieten of aluminium. Bijvoorbeeld, composietmateriaal van aluminiumlegering, als een gat is gebroken, is de basisreparatie een heel stuk vervanging, de kosten zijn ook hoog, dit is de zwakte van aluminium zelf vergeleken met staal.

Aluminium profielontwikkelingsperiode die we tegenkwamen vóór de wolf na de tijger

Cijfers tonen aan dat er 725 kilogram staal en gietijzer en 350 kilogram geperst staal nodig zijn om een ​​gemiddelde middelgrote auto te maken. Daarentegen is het gewicht van aluminium in een Europese auto gestegen van 50 kg in 1990 tot 131,5 kg in 2005, met de meeste worden nog steeds gebruikt in het inwendige van de motor en cilinderblokken en stijgen. Aluminium is ook populair in auto's omdat het minder dan de helft van het gewicht van ijzer, het materiaal dat wordt gebruikt om staal te maken, weegt en een betere corrosieweerstand heeft dan staal.

Op dit moment is er veel gebruik gemaakt van een aluminiumlegering om de carrosserie van het model te maken. Sinds zijn geboorte in 1994 heeft de Audi A8 de volledig aluminium spaceframe-lichaamsstructuur aangenomen en het Model S ontwikkeld en vervaardigd door Tesla keurt ook het volledig aluminium lichaam goed. Na de volledig aluminium productielijn van Chery Jaguar Land Rover in Changshu, werd de provincie Jiangsu in productie genomen,de eerste binnenlandse auto, de nieuwe jaguar XFL-materiaaltoepassing van aluminiumlegering bereikte 75%. en goede prestaties op het gebied van sterkte, corrosieweerstand, connectiviteit en vormsnelheid.

"Nu wordt er steeds meer aluminium gebruikt voor auto's, vooral voor chassisdelen, naast de carrosserie, nu blijven veel auto's deze weg bewandelen. Er zijn wat problemen met het volledig aluminium frame, maar die worden uitgewerkt "Zhang haitao, een onderzoeker aan de soochow-universiteit, zei: "waarom volledig aluminium frames gebruiken? De eerste kosten zijn relatief laag, de kosten van een kleine auto kunnen een paar duizend yuan per frame zijn, het belangrijkste is het ontwerp van de sectie is zeer complex en de buig- en torsiestijfheid van aluminium is beter dan staal.

Bovendien heeft aluminium een ​​betere terugwinning van hulpbronnen en een langere levensduur dan staal. Zhu qiang zei: "Het recyclingverliespercentage van aluminium is slechts 5 tot 10 procent. Als staal verroest is, is het zeer moeilijk te herstellen. Aluminiumlegeringen hebben op de lange termijn voordelen. Als de wielen met aluminium zijn, zijn we het er nu over eens dat wielen van aluminiumlegering beter moeten zijn dan staal, omdat staal gemakkelijk roest aan te raken, schrapen van aluminiumlegeringen doet er niet toe, dit prestatiestaal is geen manier om te vergelijken, hebben de prestaties van aluminiumlegeringen in dit opzicht een uniek voordeel.” Bovendien is de lange levenscyclus ook belangrijk voor de auto-industrie, en elk product moet worden ontworpen met de lange levenscyclus in het achterhoofd. Ook aluminium heeft wat dat betreft een voordeel.”

Zhu qiang wees er ook op dat de samenstelling van aluminiumlegering relatief complex is, hoe de classificatie te recyclen is ook een probleem. gescheiden zijn, kost het veel moeite om ze te verbinden, en het kost veel moeite om ze te scheiden. Aan de ene kant is de terugwinningsefficiëntie niet hoog en aan de andere kant is het niet eenvoudig te beheren. Daarnaast zijn er veel problemen bij aluminiumrecycling, zoals minder gebruik, goede aluminiumrecycling kan worden gebruikt om iets te maken dat niet belangrijk is, wat goede dingen zouden zijn, eindigen met een lage waarde.”

Wat de vermoeiingseigenschappen van de materialen betreft, is aluminium riskanter dan staal en is de verwerking beperkt.” Materialen. De capaciteit van aluminiumoxidatie is erg sterk, deze defecten hebben een relatief grote impact op de vermoeidheidsprestaties van componenten, het is heel gemakkelijk om fout te gaan. Staal oxideert niet zo veel en de defecten hebben een relatief lage impact op de vermoeidheidsprestaties. "Zhu qiang zei: "Alleen met smeden kunnen geen complexe componenten zijn, smeedwerk moet worden verwerkt, anders kan het niet voldoen aan de behoeften van structureel ontwerp. Over het algemeen zijn er twee soorten smeden, ofwel de structurele optimalisatie opgeven of opnieuw verwerken. Zodra het oppervlak van een aluminiumlegering echter is beschadigd, zullen de vermoeiingsprestaties afnemen en zullen de kosten weer stijgen. Dit zijn de problemen die aluminiumlegeringen moeten overwinnen en het is mogelijk om staal te vervangen nadat deze problemen zijn opgelost.”

In het autochassis heeft aluminium wat staal vervangen, maar in de afgelopen jaren met de ontwikkeling van staaltechnologie heeft chassisstaal nieuwe oplossingen geïntroduceerd. Zhu qiang zei: "nu chassis met staal, we hebben verschillende technologie ontwikkeld, één is de arm, we nu tot 780 mpa kunnen nu stalen driehoekige arm doen, het is minder dan 10 procent zwaarder dan aluminium, veel lagere kosten. Er is ook een koppeling tussen de twee wielen die erg zwaar is, en nu hebben we een nieuwe technologie ontwikkeld die vermindert het gewicht met 40 procent en lost het corrosieprobleem op door coatings te gebruiken, en het staalzelf verbetert. Nu concurreren staal en aluminium om elkaar te promoten, dus er zijn meer opties voor autobedrijven, en dus ontwikkeling.”

In feite is het huidige aluminium voor auto's het podium betreden vóór de wolf na de tijger. De voormalige staalfabrikanten door continue verbetering van de prestaties, nu kan staal zonder nikkel roest bereiken, terwijl de laatste magnesiumlegering, koolstofvezel en andere materialen met lagere kosten en verbeterde prestaties, hebben een impact gehad op de aluminiummarkt. Zhu qiang wees erop: "goed presteren van aluminiumlegeringen kan alleen een snelle ontwikkeling zijn, omdat staal al zoveel jaren doet om het te vervangen, het is moeilijk, aluminium moet industrialisatie zijn als snel mogelijk zal zijn, niet gemakkelijk door later kan worden vervangen, bestaan ​​de huidige uitdagingen en kansen voor aluminium voor de automobielindustrie naast elkaar.

Staal - aluminium hybride carrosseriestructuur is de trend

Tegenwoordig besteden steeds meer ingenieurs in de automobielindustrie meer aandacht aan de hybride toepassing van lichtgewicht materialen. Hun onderzoeks- en ontwikkelingsfocus ligt niet alleen op de specifieke verhouding van autostaal en aluminium, maar ook op hoe verschillende materialen correct kunnen worden gemengd. Vorig jaar op het autosalon van Frankfurt debuteerde de nieuwe audi A8 al carrosseriestructuur technologie innovatie en upgrade, verlaten de audi is altijd trots geweest op het hele aluminium lichaam, aluminiumlegering van helling tot 58%, naast de identiteit van, in het lichaamsmateriaal meer composietmaterialen toegevoegd, het lichaam is bijna 51 kilogram zwaarder dan het contante model, door de contante A8-modellen van 236 kg "tegengesteld gewicht tot 282 kg.

De nieuwe generatie audi A8 gebruikt een aluminiumlegering om het algehele frame van de carrosserie te bouwen. Om de structurele sterkte te garanderen, worden aluminium gietstukken gebruikt in belangrijke verbindingen en worden plaatmetalen onderdelen op het lichaamsoppervlak gebruikt. A8-staal met hoge sterkte alleen bij de toepassing van de B-kolom, het staal met hoge sterkte en 20 jaar geleden in vergelijking met het staal, de stijfheid 5 keer verhoogd, het gewicht met 40% verminderd. Magnesiumlegering is toegevoegd aan de carrosseriestructuur en CFRP-koolstofvezel In de achterkant van de auto is composietmateriaal gebruikt, waardoor het gewicht van de carrosserie wordt verminderd door details zoals het achterpaneel.

“In de toekomst zal aluminium steeds meer worden gebruikt in de hele carrosserie en zullen er veel hybride carrosserieën zijn. De aluminium carrosserie van de Audi A8 begint bijvoorbeeld ook hybride carrosserieën te maken, en nu volgen veel binnenlandse autobedrijven dit voorbeeld. Het grootste probleem met stalen en aluminium verbindingen is corrosiebestendigheid, met lijmen, met ketting, zonder lassen. Het bovenlichaam is gemaakt van staal en het onderlichaam is gemaakt van aluminium. Het raamkozijn van de auto uit Beijing is bijvoorbeeld gemaakt van staal aan de bovenkant en aluminium aan de onderkant. Niet dat staal slecht is, maar ik denk dat het veelbelovender is om staal met aluminium te mengen. ' zei Zhang Haitao.

In dit verband wees Wang Li er ook op dat in feite al in de jaren 1940, toen er staal- en aluminiumconcurrentie was, na vele jaren van ontwikkeling, nu de automaterialen enige consensus hebben bereikt, de juiste materialen op de juiste plaats worden gebruikt En staal zelf ontwikkelt zich snel, met zowel concurrentie als samenwerking. En deze concurrentie is gunstiger voor de ontwikkeling van auto-ondernemingen, omdat het bestaan ​​van concurrentie-auto-ondernemingen meer keuzes kan hebben. In de toekomst kunnen nieuwe energievoertuigen hogere eisen voor lichtgewicht.

Strategie van "onafhankelijke merken moet lichtgewicht zijn, goed staal met zijn potentieel is nog steeds niet klein, door middel van joint venture-merken met het aandeel hogesterktestaal en het is heel gemakkelijk om 10% van het witte lichaamsgewichtverlies te bereiken, door de inspanningen van ander voertuig laten vallen 7% 8% is haalbaar, de identiteit