本刊記者 左伏桃 實習記者 紀鵬飛
隨著治超力度的不斷加大及對商用車燃油消耗值的限制,汽車輕量化在“綠色汽車”發展的進程中越來越受重視,我國專用汽車輕量化已經成為必然趨勢。在我國專用汽車行業開展“瘦身運動”的呼聲越來越高。
4月23~27日,在由中國汽車工程學會專用車分會、專用汽車雜志社及芬蘭鋼鐵Ruukki羅奇中國公司在青島、武漢、廣州三地聯合舉辦的“高強度鋼應用技術研討會”上,記者了解到,近幾年來,我國部分專用汽車企業已經開始了車輛輕量化的嘗試,在現有技術條件下,應用高強度鋼替代普通碳鋼是實現專用車輛輕量化的有效途徑之一。
目前,我國專用汽車應用高強度鋼主要是在自卸車廂體、半掛車大梁、拉臂鉤及泵車架臂等領域。面對國家節能減排的硬性要求、商用車燃油消耗值的不斷加嚴以及日益高企的油價,更加廣泛地應用高強度鋼等輕質材料、革新生產工藝及進行技術創新迫在眉睫。
此前,一位來中國考察過的歐洲同行曾這樣評價我國商用車:中國商用車是拉著一堆鋼鐵在跑。與歐美發達國家專用汽車相比,中國商用車重量平均高出17%,這意味著更多的燃油消耗、更多的二氧化碳排放和更低的載荷。
4月21日下午,在中國汽車論壇主題為《中國汽車融入全球之路》的分論壇上,中國汽車工程學會秘書長陳一龍給出了一組數據:在我國,商用車保有量占汽車總保有量的23%,但是燃油消耗占整個汽車的70%,而重型載貨車的保有量占汽車總保有量卻不足5%,其燃油消耗卻占汽車總量40%,超過所有轎車的耗油總和。從這個角度看,說中國商用車是拉著一堆鋼鐵在跑并不為過。
工信部“2011年上半年石油和化學工業經濟運行情況”報告稱,2011年1~5月,我國原油對外依存度高達55.2%,首次超越美國(53.5%),居世界第一,消費的主力軍是汽車。
一面是商用車的高油耗和快速增長的汽車保有量;一面是幾乎超過警戒線的原油進口依賴程度,以及面對入世承諾的節能減排目標,中國汽車產業面臨的能源與環保壓力空前。隨著我國商用汽車專用化進程的加快,專用汽車的輕量化刻不容緩。
事實上,近幾年來,我國專用汽車行業對車輛輕量化的關注度越來越高。從本次研討會受到相關企業及技術人員的熱捧就可見一斑。在青島,有來自內蒙、東三省、山東、河北等地的100多人參加了會議,重汽青島重工管理、設計、工藝及采購等環節都安排了主要負責人聽會;在武漢,來自武漢周邊省份的近200名代表參加了會議,代表們不僅認真聽會、做筆記,而且抓住會議中間的每一個休息時間與在場的技術專家進行溝通、咨詢;在廣州,廣東省的主要專用汽車生產企業的技術骨干悉數到場。中國專用車企業及技術人員對新技術、新工藝的熱情讓芬蘭鋼鐵技術專家Kari Salin很感動,他表示對中國專用汽車產品實現輕量化充滿信心。
盡管對于專用汽車產品的輕量化行業已形成共識,但如何實現輕量化?帶著這個問題,記者采訪了出席本次研討會的中國汽車工程學會專用車分會秘書長王煥民。
王煥民表示,我國專用汽車輕量化是大勢所趨,高強度鋼等材料的應用是有效途徑。盡管受國際及國內宏觀經濟形勢的影響,我國專用汽車行業發展面臨困難,但世界汽車行業的大市場仍然在中國,這一點毋庸置疑。今年年初,國家調低了經濟發展的目標,GDP增幅定為7.5%;我國經濟發展的總基調是調結構、轉方式、促發展,穩中求進。對專用汽車企業而言,調結構的重點是產品結構;調整方向是專用汽車產品輕量化及新材料、技術及新工藝的應用。
王煥民認為,我國專用汽車企業調整產品結構有兩個途徑,一是提升產品的技術含量,即應用新材料、新工藝、新技術提升傳統專用汽車產品質量;二是開發技術高含量、高附加值的產品,這其中一方面是增加新品種,另一方面同樣是新材料的應用。這種趨勢非常明顯,參會人這么多,也是基于這樣一個目標及方向。實際上,近八年來,相關政府主管部門出臺的相關政策法規中,一直把新材料、新技術及新工藝的應用作為重中之重。尤其是去年出臺的商用車燃油限制值政策,其導向非常明確:節能是永恒的主題,輕量化是發展趨勢。2011年,發改委、交通部、工信部等幾部委聯合出臺了一系列政策,重在引導專用汽車產品輕量化。其中工信部關于工業轉型升級指南中就提到了高強度鋼的應用。
“從輕量化技術的內涵來看,需要在滿足產品功能要求和成本控制的條件下,將結構優化設計、多材料與多種制造技術集成應用,實現產品的減重才能實現專用汽車輕量化。”王煥民說。
從歐美專用汽車生產企業的實踐來看,通過高強度鋼、鋁合金材料等多種新材料的應用及對車身結構進行優化,既能改進車輛性能,又能顯著減輕自重。高強度鋼、耐磨鋼及鋁合金材料成為相關組合的主要材料,強調將合適的材料用于合適的部位。其中,高強度鋼及耐磨鋼主要應用于重型礦用車及公路自卸車車身、半掛車大梁、拉臂鉤、架臂等。在采訪中記者了解到,歐洲超輕型車體的設計中,高強度鋼應用比例超過80%。
高強度鋼的應用可以讓車輛減重多少?芬蘭鋼鐵羅奇中國經理于長江告訴記者,通過優化設計及高強度鋼的應用,一般車輛可以減重17%~20%,對于中國部分專用汽車產品,減重的空間更大。在“高強度鋼應用技術研討會”武漢會場,記者看到,如何選擇正確的材料、如何進行最優化的結構設計、如何建立制造工藝流程及如何選用可靠的加工設備,成為參會企業關注的焦點。當羅奇鋼鐵業務技術專家Kari Salin在會場展示了Ruukki 羅奇最薄厚度達2.5 mm的Raex瑞克斯耐磨鋼時,立即激發了參會企業代表的熱情,有的企業代表不時敲敲打打,以考驗耐磨鋼的質量。
“歐洲市場對于二氧化碳排放的標準制定要求很高,像羅奇這樣的公司在高強度鋼的開發與專用汽車應用方面積累了豐富的經驗。很多成功案例證明,科學地使用鋼材能夠實現與鋁合金制專用車相媲美的輕量化車身,同時大幅節省生產成本。”于長江說,作為專用汽車實現輕量化的有效途徑,特種鋼將從工藝、技術等方面給專用汽車帶來設計和工藝上的創新。
作為歐洲領先的特種鋼和工程解決方案供應商,羅奇公司在此次技術研討會上分享的歐美專用汽車領域高強鋼應用發展的歷程與現狀,從技術層面介紹芬蘭Raex瑞克斯耐磨鋼產品的性能,其在礦車及自卸車車身的應用分析,以及設計與加工工藝,為國內專用車制造企業推進產品升級帶來了新的解決方案,也讓參會的企業眼前一亮。
對如何實現專用汽車產品的輕量化,Kari Salin認為,關鍵在于技術創新。他認為,高強度鋼、耐磨鋼等新材料的出現是技術創新,這些產品很好地應用到專用汽車上同樣是技術創新。這中間需要使用者對新材料的理解,對其性能的把握,及在設計生產與加工環節的適應,需要在整個生產過程中主動滲透求新的觀念。
不僅高強度鋼的應用是這樣,其他新材料的應用也是如此。四年前,當美國最大的鋁合金罐車生產商HEIL公司亞太總裁與中國專用汽車企業交流時,也曾告誡中國企業代表:鋁合金的應用與普通碳鋼完全不同,它是一種全新的材料,管理者、設計者和生產者都應用全新的觀念來對待。而中聯重科把復合材料應用于混凝土泵車上一度成為技術創新的經典案例。
盡管汽車輕量化已是大勢所趨,但相關機構統計表明,國內高強度鋼在專用汽車行業應用比例僅為10%左右。究其原因,相關專家認為,主要在于生產企業技術創新積極性不高;物流業發展層次較低,用戶產品更新意識相對薄弱;治超不力和交通法規不健全等。中國專用汽車實現輕量化,還有一個曲折的過程。