铝板卷与钢竞争

钢铁一直是汽车制造的主要材料，但随着社会对环保节能的呼声越来越高，国家油耗政策趋于收紧，消费者对汽车的安全性也提出了更高的要求，这迫使汽车制造商不得不汽车研究中心的一份报告显示，到 2020 年，高强度钢的使用量预计将达到汽车重量的近 15%。到 2040 年，这一比例将逐渐下降至近 5%，届时其他轻质材料将在汽车材料业务中占有一席之地。

铝的重量不到钢铁原材料的一半，耐腐蚀性能更好，曾经对汽车用钢构成威胁。但是，由于铝的价格相对较高，制造和维修过程困难，许多汽车制造商更愿意使用用高强度碳钢代替普通钢。于是，钢铝博弈上演。在日前举行的汽车与环保论坛上，宝钢研究院首席研究员王力、南方科技大学讲座教授朱强等业内专家，吉林大学陈树明教授、张海涛等在圆桌讨论“钢铝之争”。

钢材具有巨大的应用潜力和成本优势

随着汽车用钢的不断发展，汽车用钢已经不是几十年前很多人印象中的低碳钢了，现在汽车用钢板在减薄，但钢的强度和耐腐蚀性有了很大的提高。为了迎接新的挑战材料方面，不少钢铁生产企业积极开发轻量化高强钢，与铝合金等材料竞争节省约 5%。

高强钢在中国汽车市场的现状和应用潜力如何？王力对此进行了分析，他表示，当前汽车用钢在不断努力减轻重量，“其中使用了很多技术，其中之一贡献是高强度钢。过去20年左右，宝钢一直参与的iisa项目。如果钢厂通过开发新材料继续使用钢材，钢材的潜力有多大？经过这么多年的发展，最后给汽车厂的建议或技术，一是开发各种先进的高强度钢仍然是在路上，二是研发了很多先进的制造技术，同时引入了全生命周期的概念。比如最新开发的一款电动概念车，车身减重高达40%，它用高强度钢的强度要高一些，1000MPa以上的占40%，只有5%是软钢，这种钢通过强度潜力还是比较大的。

“从宝钢的销售数据来看，2017年中国自主品牌占高强钢消费量的41%，欧日美韩自主汽车销量超过2800万辆。宝钢提供的材料是比较高档的，我们全国平均水平会比这个水平低一点。从我们去年的数据来看，高强钢的应用率平均达到42-45%，应该是比较高的。低，国外60-70%。这个差距就是我们的潜力。”

之间的竞争铝板和钢、铝的突出优势是密度低，实现车身减重，符合比例自身也在提升。现在钢铝相互竞争，相互促进，车企有更多选择，也有发展。”

事实上，目前的汽车铝材已经进入了先狼后虎的阶段。以前的钢厂通过性能的不断提升，现在的钢不用镍就可以做到防锈，而后者的镁合金、碳纤维等材料成本更低和性能的提高，对铝市场形成了冲击。朱强指出，“铝合金要做好，只能是快速发展，因为钢做了这么多年，要替代它是困难的，铝必须工业化作为尽快，不会被以后轻易取代，当前汽车铝材的挑战与机遇并存。

钢铝混合车身结构是趋势

目前，越来越多的汽车制造工程师更加关注轻量化材料的混合应用。他们的研发重点不仅在于汽车钢铝的具体比例，还在于如何正确混合各种材料。去年在法兰克福车展上亮相的全新奥迪A8已经全部采用了奥迪的铝制空间框架型。车身结构技术创新升级，摒弃了奥迪一向引以为豪的全铝车身，铝合金的坡度达到58%，除此之外，在车身材质上加入了更多的复合材料，车身近51公斤比现款车型重，由现款A8车型的236公斤“逆势增至282公斤”。

新一代奥迪A8采用铝合金打造车身整体框架。为保证结构强度，关键接头采用铝铸件，车身表面采用钣金件。在车身的舱笼结构中，大量采用热成型超高强度合金钢，远超目前A8高强度钢只在B柱中应用，这种高强度钢材料和20年前的钢相比，刚度提高了5倍，重量减轻了40%。车身结构中加入了镁合金，以及CFRP碳纤维车尾采用复合材料，从后面板等细节减轻车身重量。

“未来，铝材在整个车身中的应用会越来越多，混合动力车身也会很多。比如奥迪A8铝制车身也开始做混合动力车身，现在国内很多车企都在效仿。钢铝连接的主要问题是耐腐蚀，有胶合，有系绳，不用焊接。钢的，下半身是铝的。比如北京汽车的窗框是上钢下铝。不是说钢不好，但我觉得钢铝混合比较有前途。 ”张海涛说。对此，王力也指出，其实早在1940年代就有钢铝竞争的时候，经过多年的发展，现在汽车材料已经达成了一些共识，就是用对了地方的合适的材料而钢铁本身也在快速发展，竞争与合作并存。而这种竞争对车企的发展更为有利，因为竞争的存在车企可以有更多的选择。展望未来，新能源汽车可能会有更高的选择轻量化的要求。

“自主品牌要轻量化，好钢潜力不小，通过合资品牌的高强钢比例很容易实现白车身减重10%，通过其他车辆的努力下降7% 8% 是可行的，认同先进技术的比例可以做到不改变10%以上。”“通过一些新技术和新技术，可以达到20%以上的减肥效果。我们分析了我们自己品牌的许多车型，潜力仍然很棒。差距是我们的动力