文/ 王 鑫

進入6月,一股“汽車輕量化”的巨浪撲向中國。先是有媒體報道一款命名為Urbee 2的3D打印塑料汽車面世,接著德國第一大鋼鐵出產商蒂森克虜伯集團將其針對汽車輕量化的解決方案InCar項目引入中國。6月6日,我國相關鋼材企業也宣布正式進軍汽車輪轂輕量化行業。一時間,汽車輕量化成為坊間熱點關注的問題。
提及汽車輕量化,最近的媒體報道里不是全鋁車身就是塑料代替金屬這樣的高端技術,是否只有這些高端技術的運用才能稱為輕量化?汽車輕量化的意義究竟在哪兒?國內車企在這一領域又該有何作為?
“在當前新能源汽車尚未發展成熟的當下,汽車輕量化是節能減排最現實的選擇。”6月8日,本特勒投資(中國)有限公司車體結構和底盤技術總監王輝表示。
實驗證明,若汽車整車重量降低10%,燃油效率可提高6%~8%;汽車整備質量每減少100千克,百公里油耗可降低0.3~0.6升;汽車重量降低1%,油耗可降低0.7%,碳排放可以降低0.3%~0.5%。當前,由于環保和節能的需要,汽車的輕量化已經成為車企應對各國政府節能減排政策的重要途徑。
資料顯示,歐盟從2013年7月起限制卡車二氧化碳排放量,達到每公里排放175克的水平,到2020年每公里排放量降至135克。歐盟目前實施的標準是卡車二氧化碳每公里排放量為230克。
日本汽車企業也一向把輕量化列為汽車整體設計中一項非常重要的指導綱領。根據規定,日本的車主購車后,要按期繳納汽車重量稅、汽車稅等。這些稅費與車體重量和排氣量大小有關,車身越重,排氣量越大,繳的錢越多。比如重量稅,使用時間長、車體重的豪華車尾氣排放量較大,差不多每年要交8萬日元(約合6000元人民幣),而新的微型車僅需要交1.2萬日元,兩者相差6倍多。
相比之下,中國汽車業也正在面臨一場源自于節能減排壓力的行業變革。近幾年,中國政府出臺了一系列的節能減排措施,例如積極鼓勵新能源汽車的發展、限制車企平均油耗等等。
王輝解釋說:“提起汽車輕量化,很多人自然而然地聯想到奧迪的全鋁車身以及福特的微孔泡沫塑料。然而在當今汽車時代,輕量化已經用于汽車的各個部位,而且使用的范圍和技術并沒有想像中的那樣‘高端’。”
“汽車輕量化技術分別是結構和材料輕量化。但是一些先進的技術真正用于普通家用汽車的并不多。”國際汽車輕量化龍頭企業巴斯夫股份公司負責人田麗君向記者介紹說,目前,大多數企業在汽車輕量化中主要是用高密度鋼板合金金屬作為汽車車身和底盤的材料。
據了解,國際各大車企目前都在大力研發汽車輕量化技術,其中以德系車企技術最為成熟。例如大眾公司使用的MQB平臺讓高爾夫減重100千克,油耗降低23%;奧迪利用塑料圓簧減輕車重、使用全鋁車身等等,都在大力研發車身輕量化的技術。
王輝向記者指出:“很多人一提起汽車輕量化都在提全鋁車身、塑料代替金屬等,這些技術確實可以實現。甚至媒體最近熱炒的‘汽車未來塑料化,3D打印汽車等,這些技術實施起來并不難,但是考慮到成本問題,目前真正實惠的方式還是使用‘合金’。”

美國咨詢公司Frost &Sullivan2012年發布報告稱,輕量化汽車金屬材料市場在2010年的收入為206.981億美元,產量高達1030萬噸。該公司預計,汽車金屬材料市場將以16.4%的復合年增長率發展并在2017年增長至598.056億美元。也就是說,無論是從價值還是用量而言,合金金屬材料在汽車的使用方面都始終保持領先地位,相比之下,“塑料替代金屬”等先進材料由于成本的問題就目前來看普及率還很低。
在采訪中多位專家還表示,相比國外,中國車企目前在發展汽車輕量化技術方面并不樂觀。
據了解,我國政府對于國產汽車輕量化目標是2013年目標車型中的燃油轎車減重5%~8%、混合動力客車減重10%;同時,要攻克7項技術,建立設計和評價方法,包括高強度鋼零件的先進成型技術、纖維增強塑料的模塊設計和應用技術、形變鋁合金的開發和制造、多目標輕量化技術的集成應用和共性技術平臺建設等。
但數據顯示,我國汽車輕量化的目標完成得并不理想。據卓創咨詢分析,2011年,中國每輛汽車平均消耗汽油或柴油2.15噸/年,遠高于歐盟的1.5噸、日本的1.1噸,中國車用燃油占燃油總消耗量的近55%,而石油的進口依賴度已超過55%,已經超過美國,能源安全問題壓力巨大。我國汽車平均百公里油耗遠高于國外,汽車輕量化效果也遠低于國外。
“在中國車企目前制造技術還沒有達到國際標準的當下,像汽車輕量化這樣的技術更難以掌握。”6月9日,清華大學汽車學院教授宋健指出,汽車輕量化首先需要掌握汽車的核心技術,在此基礎上才能加以改進,“中國車企的一些零部件現在還需要外采,更不要提去減輕車輛的自重,以此達到節能減排的效果”。
針對這一說法,王輝并不完全認同:“汽車輕量化技術有難有易,中國沒有必要直接以‘塑料替代金屬’。首先可以用高密度鋼板等合金金屬材料來替代傳統汽車用鋼,同時嘗試從汽車結構上來達到車體輕量化效果。在這方面,一些高端的自主品牌廠商已經開始嘗試開發使用。”但他也同時承認,由于沒有掌握核心技術需要外采,所以成本相較合資企業來說較高。“中國汽車輕量化的難題是首先要邁出的第一步,就現在來看,這一步伐太慢。”
北方工業大學汽車技術與產業發展研究學者郭碩文則表示,汽車企業對汽車輕量化關注度明顯不夠,尤其是國產品牌。如果持續下去,汽車企業將會失去一次技術跨越的絕好機會。(摘自《汽車商報》,有刪改)