暢想汽車模具制造新未來

中國模具工業協會名譽會長 褚克辛

汽車低碳化、輕量化給汽車模具帶來的新需求、新變化

汽車低碳化、輕量化是汽車產業發展到今天，面對環境、能源和安全的挑戰，也是必須迅速解決的問題。近些年來，全球的汽車制造商都為實現這一目標，而做了不懈的努力。

減輕車體重量是實現上述目標的一個關鍵環節，因此，汽車設計師在車身設計時，選用了大量的新材料用在了車身結構上。比如鋁鎂合金、高強度鋼板（高強度鋼板目前在車體上的應用量已超過50%或更多），甚至碳纖維復合材料都已大量用在了車身的結構件和內外覆蓋件上。例如奧迪A8和路虎SUV高級越野車甚至采用了全鋁車身結構。VOLVOSUV越野車的后行李箱外板，更是采用了新型符合材料。這些舉措都是為了實現汽車輕量化，從而達到低碳的目的。

當然，車身模具的開發必須跟上汽車發展的需要。這是歷史賦予車身模具行業的使命。新材料的應用，也給汽車模具的進步帶來了新的機遇挑戰，對模具開發提出了更高的要求。例如高強度鋼板的大量應用，其成型過程與傳統的工藝方法有很大的區別，模具在歐美10多年前就是模具開發的重點，我國汽車模具行業在近些年在這個領域也有較大的突破。用于車身結構件的熱成型模具、內高壓成型模具、大型多工位快速模具和大型級進模具，近幾年進步很快。鎂鋁合金的成型研究，一汽模具6年前就與歐洲企業合作，為英國路虎提供5個車型的部分鋁鎂合金的模具，為國內開發全鋁車身，實現輕量化，在模具開發方面奠定了技術基礎。這說明車身減輕重量，應用的材料要變化，要實現新材料的應用，模具開發一定要先行，也就是說車身模具產業要瞄準、洞察汽車車身技術發展未來的變化和趨勢。與汽車研發對接，在緊密合作上有所突破，對未來的技術需求有一個準確的判斷，提前對未來可能的需求進行研發和技術儲備，才是實現輕量化的關鍵。

2014 年我國汽車模具制造的新突破

近些年，我國車身模具行業技術進步的速度非常快，這主要是汽車產業拉動的結果。汽車車身技術的進步，對模具的開發提出了更高的要求。

近幾年，模具的前期開發能力有了更快地進步。制造過程前移，傳統的以生產為中心的生產方式正在被開發前期的技術所替代。全工序的CAE分析技術已廣泛用于模具設計的前期階段，精算技術、回彈補償分析技術已在CAE階段的廣泛應用，虛擬仿真（VR）3D系統能夠真實地演示自動化模具在大型沖壓生產線的運行狀態及可能發生的問題。這些新技術的應用，使模具設計更加準確和完美，傳統的依賴鉗工作業的大量工作逐步被設計階段的技術進步所替代。從而大大縮短了模具制造周期，為車身開發一次成功奠定了基礎。

國際上近些年非常熱門的，用于車身高強度鋼板結構件的熱成型模具、梁類的副車架產品和內高壓成型模具等，已在2014年上半年由吉林省元隆達模具廠開發成功，并已為國內外客戶批量設計和制造，一舉打破了此類模具長期依賴進口的局面。

制約我國汽車模具發展的瓶頸

我國汽車模具（車身模具）近10多年的發展是令人矚目的，從近15年到現在是穩步發展，快速進步，從小到大。現在已經成為汽車模具制造大國。過去我們小到什么程度呢？15年前，我國的汽車模具的技術和產能非常薄弱，全國加起來的總量甚至不敵我國的臺灣地區，更不用說與日本去比較，因此，20世紀90年代，我國大多汽車模具來自中國臺灣和日本。那么我們現在大到什么程度呢？

（1）最多的模具企業在中國。現在哪一個國家也沒有中國的模具企業多。在模具產業發達地區——珠江三角洲就集聚了近萬家模具企業。僅浙江黃巖地區的模具，今天的產能已遠遠超過15年前我國臺灣地區的能力。

（2）最大的模具企業在中國。例如天津汽車模具集團公司、一汽模具公司、比亞迪模具公司和上海億峰等企業的規模之大令世界模具行業矚目。一汽模具的一個模具生產車間的面積就達6.8萬m2，世界上任何一個國家都沒有達到如此規模，雖然他們是模具制造強國。

（3）中國模具制造全球化的布局也在逐步形成。2013年天津汽車模具集團成功購買了德國GIW模具廠，為中國模具歐洲制造打開了先河。中國模具企業與國際先進企業合資、合作比比皆是。

以上三點說明，我國現在已經是汽車模具制造大國，但還不是模具制造強國，大而不強就是差距，有差距就一定有瓶頸，瓶頸就是我們需要快速解決的問題。我國的模具產業發展很快但不平衡，產業結構也不盡合理，主要表現在中低端模具企業多，模具產能過剩，行業內同質化競爭激烈，企業發展后勁不足。模具產業鏈雖然已經形成，但關鍵的模具材料，模具鋼還需部分進口，沖壓模具的鑄造技術與國際水平還有一定的差距。高端模具的前期開發能力不足，只有少數企業具備在高端模具這個領域能夠參加國際化競爭。由于產業結構不合理，低端企業密集，形成了模具產業發展的障礙，這是模具產業下一步進行產業結構調整的任務，也是實現把模具大國變成模具強國的關鍵一步。

我國高端模具的國際競爭力和發展態勢

我國的高端模具替代進口一直是汽車模具企業近些年的奮斗目標，國家04專項還把C級轎車的側圍和翼子板模具開發列為國家重點支持項目。中國模具工業協會也多次召開行業技術會議，車身高端模具開發能力迅速提高。6年前，一汽模具率先完成了奧迪轎車的翼子板模具的設計和制造，上海大眾SKD轎車的側圍模具，連續多年一汽大眾幾乎所有車型的翼子板都是一汽模具公司設計和制造的。這說明高端模具部分替代進口的能力已經初步具備。但要完全替代進口，還是任重而道遠的。一是在中國的跨國汽車公司，例如大眾、豐田和通用等，為了控制資源和核心技術，關鍵的模具制造都立足于本土化，而不向中國發包，這幾年從國外進口的車身模具中，合資汽車企業占了很大的比例；二是我國車身高端模具的開發和制造能力與國際先進水平仍然存在較大差距，個別企業在這方面雖然有較大的突破，但還沒有形成品牌效應，導致國內少數車企仍然依賴進口的汽車模具。要完全擋住進口，除了車身模具企業不斷技術進步，提升能力和水平外，國家也需要出臺一些產業政策，比如進口的稅收政策、高技術研發的資金支持等。

2013年我國模具進口額為20億美元，而出口額已超過45億美元，這里車身模具出口占得比例為30%左右。從而看出，我國不僅是模具制造大國，又是模具出口大國。這確實是我國模具產業快速進步的重要標志，也說明我們模具企業已經具備了滿足國際市場需求的能力。但同時我們也必須清楚地看到，我們出口的模具低端的比例占了絕大多數份額，而高端模具，附加值高的模具出口份額偏低，整體來看還是屬于資源性出口，而進口的幾乎都是高附加值的模具。

由于我國車身模具的技術，制造能力迅速提高，目前還具有較低的人工成本，歐美模具采購在3年前就開始向中國大陸轉移，為我國模具大批量出口打開了渠道，在未來5～10年，模具出口依然看好，但出口模具的結構隨著技術的提升也在改變，更多的、技術含量高的、高附加值的模具出口將成為主流，這是所有出口企業的責任。

我們一定努力實現模具大國變成模具強國的夢想，這是歷史賦予這一代模具人的使命。