日前寶馬日本技術(shù)中心經(jīng)理MarcHofmann介紹,BMWi系列車型通過采用碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料(CFRP)和鋁合金[ 有色商機(jī):鋁合金型材 ],大幅減輕了車重。一般的發(fā)動(dòng)機(jī)車型的重量在1400kg左右,而i3因配備馬達(dá)和電池增加了200kg。寶馬通過在車廂采用CFRP,在底盤部分采用鋁合金結(jié)構(gòu)件,將車重減輕了340kg,降至1260kg。 在生產(chǎn)方面,通常的汽車組裝線是利用焊接的方式接合沖壓成型的鋼板,而i3則是以對(duì)RTM法成型的約150個(gè)部件進(jìn)行接合的方式組裝骨架,RTM法成型周期約為10分鐘,1分鐘即可成型。因此,CFRP骨架的組裝完全不借助焊接,組裝線上不再有焊接工序。約150個(gè)部件聽起來似乎很多,但與利用鋼板制造框架相比,數(shù)量已經(jīng)減少了約2/3。 一般來說,車體、底盤這兩項(xiàng)占據(jù)了整個(gè)汽車重量的60%以上。據(jù)研究,理論上鋁制汽車可以比鋼制汽車減輕重量達(dá)30%-40%,其中鋁質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)可減重30%,鋁散熱器比銅的輕20%-40%,全鋁車身比鋼材減重40%以上,汽車鋁輪轂可減重30%。因此,鋁合金材料是汽車輕量化最理想的材料之一。此外,美國(guó)鋁業(yè)協(xié)會(huì)提出,如果車重減輕25%,就可使汽車加速到100km/h的時(shí)間從原來的10秒減少到6秒鐘;并且減輕車重可以有效降低剎車距離,使得轉(zhuǎn)向和過彎的過程中也更加靈活。 據(jù)了解,特斯拉的代表車型ModelS采用了全鋁車身,其中鋁合金車身占比17%;2015款的福特暢銷皮卡F-150也將采用全鋁車身,其鋁合金使用量將占到整車質(zhì)量的25%。另外鋁軋制品巨頭諾貝麗斯(NovelisInc.)正在全球大幅擴(kuò)張汽車用鋁板[ 有色商機(jī):鍍鋁板 ]的產(chǎn)能。預(yù)計(jì)2015年北美生產(chǎn)的1700萬輛乘用車中,有超過50萬輛的皮卡和電動(dòng)汽車會(huì)使用全鋁車身,到2025年,超過70%的皮卡都將會(huì)采用全鋁車身。汽車車身鋁板對(duì)加工工藝、精度等有各種極其嚴(yán)格的質(zhì)量要求,當(dāng)前只有全球鋁加工行業(yè)排名領(lǐng)先的幾家廠商能夠生產(chǎn)。 在未來的十年內(nèi),汽車的各個(gè)主要部件用鋁滲透率都將明顯提高。預(yù)計(jì)鋁制引擎蓋的滲透率會(huì)從2015年的48%提升到2025年的85%,鋁制車門滲透率會(huì)從2015年的6%提升到2025年的46%,這將是鋁最容易滲透的兩個(gè)汽車部件。另外在車頂、后備箱、保險(xiǎn)杠等領(lǐng)域,鋁的滲透率也將大幅度提高。 據(jù)統(tǒng)計(jì),2013年中國(guó)汽車產(chǎn)量為2200萬輛,位居世界第一,目前平均每輛車用鋁量比發(fā)達(dá)國(guó)家低15%左右。在全球乘用車鋁化率提高的大趨勢(shì)下,這個(gè)趨勢(shì)從北美擴(kuò)散到中國(guó)是個(gè)必然的進(jìn)程。 |
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