本刊記者 紀鵬飛
唇槍舌劍,專用車輕量化大討論
本刊記者 紀鵬飛

隨著近年來車輛輕量化的理念深入人心,高強度鋼、鋁合金等輕量化材料越來越多地應用在專用車上,特別是新GB1589實施以及后續多部委聯合開展的限載限超治理行動后,專用車輕量化的大趨勢更加明顯。
4月14日,由中國汽車工程學會專用車分會、漢陽專用汽車研究所主辦,山西太鋼不銹鋼股份有限公司協辦,大明國際控股有限公司、《專用汽車》雜志社承辦的“車輛輕量化及高強度鋼應用技術研討會”在天津香格里拉大酒店召開,來自國內外專用車行業研發、生產、材料、加工配套等企業的300多名代表參加了此次大會。
本次會議針對企業關注的熱點,通過分析新型材料的研發和應用、生產工藝的改進和創新、以及行業的發展、需求、新標準實施下的生產方案等議題,讓與會嘉賓充分交流與探討了現階段專用車行業面臨的問題。

漢陽專用汽車研究所所長高國有

中機車輛技術服務中心技術部部長張勁

新宏昌產品技術管理部部長鄭全
“從行業需求主體結構看,2016年半掛類專用車產品在八大類產品比例中上升了13%,一是物流行業總體需求旺盛,二是GB1589的重新修訂。此外,用于長距離運輸、碼頭貨物轉運、特種貨物運輸的細分物流類半掛車產品實現周期性增長,并且輕量化全鋁制半掛車產品市場需求明顯增長。同時在國家配合大力整治道路運輸環境的大趨勢下超限違規車輛將禁止上路,由此許多企業加緊生產符合標準的車型迎接市場高峰的到來。”中國汽車工程學會專用車分會主任委員、漢陽專用汽車研究所所長高國有會上透露,“十二五”期間新增專用車生產企業191家,中東部地區和西部地區競相增加,僵尸企業數量較多(2015年底公告內專用車企業1069家,在產企業876家),去產能任務不明顯(去庫存、去杠桿,不適用),“十三五”期間,準入政策從緊基調不變。

“在經濟形勢不振的情況下,專用車八大類產品同比增長48.38%。冷鏈運輸車、郵政車、市政環衛車、物流運輸專用車的爆發增長為行業發展注入活力。”高國有透露,2016年專用車行業物流運輸類產品持續維持高位需求,工程類產品雖然出現反彈但很難恢復到2010年的峰值,城市服務作業類產品穩定微增但總量不足以影響行業走勢,受宏觀環境影響,旅居車、文化傳媒類車輛持續走強。以半掛車為例,2016年半掛車累計生產61.18萬輛,同比增長155.46%。新修訂的GB1589將強制報廢不符合標準的轎運車輛,促進轎運半掛車政策性增長。用于長距離運輸、碼頭貨物轉運、特種貨物運輸的細分物流類半掛車產品實現周期性增長,并且輕量化全鋁制半掛車產品市場需求明顯增長。雖然政策拉動市場需求作用明顯,但也應警惕所帶來的市場泡沫。
對于2017年的專用車趨勢走向,高國有認為:鑒于GB1589變化帶來的產品結構調整、大宗商品價格回升、房地產反彈、環保新要求、去庫存、電商的快速發展,多重刺激,市場回歸,市場慣性作用,2017年仍將保持需求高位。2 0 1 7年前兩個月專用車八大類產量累計生產26.27萬輛,同比增長54.22%。專用車行業總體延續2016年第四季度火爆的需求態勢,工程類產品在國家宏觀經濟建設投資的大環境下出現了小陽春,半掛物流車輛尤其是輕量化車輛依舊增長迅猛。
與此同時,國家將簡化申報項目和審批流程,進一步加強事中事后監管,也給專用車輕量化帶來了政策利好。中機車輛技術服務中心技術部部長張勁介紹,工信部將調整公告申報及審查流程,隨時受理、隨時審查、隨時反饋,提高審查效率,同時增加“企業申請退回”功能,未公示前可隨時撤回修改。工信部將加大對違規企業的處罰力度,對故意申報違規產品的企業將加入“黑名單”系統,納入企業誠信管理體系。2017年,隨著GB7258、GB 11567及部分強制性標準轉為推薦性標準工作的有序推進,產品輕量化設計將體現出更多優勢,如采用高強度鋼的渣土車、鋁合金車身結構產品等。
“GB1589和國V標準的實施推進,路面治超和環保治理力度加大,促使用戶提前進入車輛更新。”張勁表示,標準升級和管理加嚴間接拉動產銷快速增長。2017年1~3月,商用車產銷分別完成102.6萬輛和105.4萬輛,比上年同期分別增長15.4%和22.9%。貨車產銷比上年同期分別增長了21.4%和30.1%,貨車產銷量繼續較快增長。

JFE厚板部副部長西町作

山西太鋼不銹鋼股份有限公司技術中心石發才
如今,高強度鋼、鋁合金等輕量化材料越來越多地應用在專用車上,特別是車輪、集裝箱、板簧等部件,而且成果豐厚。
新宏昌產品技術管理部部長鄭全認為,專用車輕量化領域的新材料、新技術已經呈現出全面開花的趨勢。K450高強耐磨、鋁合金材料+防滑板、碳鋼+不銹鋼(不銹鋼復合板)、耐腐蝕合金材料(耐候鋼)和耐腐蝕涂層等專用車輕量化的材料呈現出多元化,哈克釘螺接、鋼鋁結合鉚接、碳纖粘接包覆、鋁合金型材扣接工藝和保溫層外扣薄板扣接等新工藝迭出。
專用車輕量化離不開優化設計和高強度、輕量化材料的應用以及先進的成形技術。輕量化材料包含兩大類:一類是低密度的輕質材料,如鋁合金、鎂合金、鈦合金、碳纖維增強塑料;另一類就是高強度鋼。鋼材在相當長的時間內仍將是我國汽車最主要的原材料,并將長期穩定在60%~70%的使用比例。
目前,耐磨、耐沖擊性能和使用壽命是衡量輕量化最主要的考核目標。在會上,山西太鋼不銹鋼股份有限公司技術中心石發才、JFE厚板部副部長西町作和大明國際碳鋼事業部總經理陳寧分別介紹了各自相應的產品。JFE的EVERHARD 板在板厚4.5mm、5.0mm的情況下,材料寬度可以達到2500mm。與布氏硬度相對應的耐磨性,在布氏450的情況下可以達到布氏硬度500以上的耐磨效果。大明國際聯合上游鋼廠在專用車高強鋼材料、加工等領域已經積累了豐富的經驗,并根據不同的專用車型,個性化開發產品。在罐車領域,大明國際以意大利進口高強鋼裁剪設備為服務基礎,對于特定行業特定用途的某些薄規格容器板開展及時配送。例如移動式低溫壓力罐,要求交貨期短,且需要使用例如Q345R 3.5/4.0薄規格容器板。而鋼廠軋這類薄規格容器板成材率低,交貨期長。大明可訂購根據GB/T713標準生產的容器鋼卷,再安排開平修邊,去除應力后供貨。同時,還可配合客戶做P+T焊接評定,達到縮短測試,快速方便使用的目的。
輕量化設計已經成為汽車設計中所必須考慮的因素,但是目前在專用車領域還沒有固定的設計思維;就汽車輕量化設計的理念上來講,是指通過降低汽車自重,提升操控性與可靠性、提高輸出功率、降低二氧化碳排放及噪聲,進而降低能源消耗、提高速度等來達到提升安全性的目的,不過要實現這一目的,關鍵在于對輕質材料的使用,并結合輕量化設計的結構來優化生產制造技術。
目前,傳統的專用車企業已經結合專用底盤聯合開發專用車產品,并研發出差異化、多樣化、專業化的專用車輕量化產品。例如過去混凝土攪拌車通常都采用的是復雜的硬操作機構,長達5m的小鋼管要用兩根,而在新的輕量化設計方案采用以后,只需要一根就可以了。而對于焊接性能的差異性,不少專用車廠家結合實際使用情況,對殼體板的拼接,考慮到其局部有些地方因為處于長時間的運作,因此可以選用耐磨性較好的材料,相對于不受力或者受力較小的部分,則可改用輕質的材料或適當的減少板材的厚度。
盡管如此,但是我們仍將警惕專用車行業中的“偽輕量化”陷阱。隨著新國標的實施以及“史上最嚴”的超載超限專項治理的開展,治超已成雷霆之勢迅速遍及全國,輕量化專用車如雨后春筍般地涌向市場。一些廠家通過媒體和市場宣傳,將其產品標榜上“輕量化”之名,但實際上由于其自身技術的短板,考慮到產品性能較弱而一直沒有實質性動作。一些技術實力較差的專用車企業及配套廠家,為了不增加成本而達到減重目的,既未采用輕量化材料,也無科學的輕量化設計,只是一味地在關鍵部件上削減材料配置,如車軸軸管、制動鼓等關鍵部件,給掛車的承載力、穩定性和安全性帶來極大的風險隱患。
“偽輕量化”產品,會給專用車的承載力、穩定性和安全性帶來極大的風險隱患,在“史上最嚴”的超載超限專項治理的同時,運輸成本提高了25%,物流企業以及專用車制造商更應準確認識到技術型輕量化產品所帶來的長期優勢。國家對節能減排、排放量的標準日益嚴格,促進了專用車產品輕量化設計的發展,在這個國內外專用車蓬勃發展的關鍵時機,專用車企業應積極拓展專用車的新產品,努力研發新型環保材料、高強度鋼材料等輕量化材料,逐步實現產品的專業化、智能化、高品質化以及差異化,從而贏得產品的市場,建立中國制造的市場口碑。