我国汽车用铝合金型材还有很年夜 成长 空间

我国商用车占汽车保有量仅为约20%，但商用车的整体 燃料消耗量却占汽车燃油消耗量的近五成，是以 ，商用车轻量化和节妙手 艺 日益遭到 行业的正视 。“我国商用车的轻量化水安然平静轻量化材料利用状态 若何 ？与乘用车轻量化存在哪些差别 ？带着就这些行业关心的问题，近日，中国汽车材料网对中国汽车轻量化手艺 立异 计谋 同盟 专家、汽车工程学会汽车材料分会主任委员、春风 商用车手艺 中间 工艺研究所所长康明博士进行了专访，就今朝 商用车轻量化手艺 与材料利用近况 及成长 趋向 等热门 问题进行了深切 的商量 ，以下是对康明博士的采访实录：

中国汽车材料（Auto-Material，以下简称AM）：康博士，起首 感激 您能接管 我们的采访。您多年来一向 从事车用材料的研究与利用，请您扼要 介绍一下国内商用车（包孕 货车和客车）的用材整体 情况、在商用车上利用的首要 材料占比情况，和 与国外的差别 。

康博士：跟着 新材料、新工艺和 新手艺 的成长 ，国内商用车的手艺 程度 获得 了长足成长 ，商用车的用材程度 也获得 了明显 的晋升。进步前辈高强钢、铝合金、镁合金、非金属复合材料等等在国产商用车上已 司空见惯，增进 了商用车的轻量化和 平安 性、靠得住 性，可是我国今朝 商用车进步前辈材料的利用比例和利用的成熟度相对国外进步前辈程度 还是比力低的。

就货车而言，其钢铁的质量分数为：80%～84%；铝合金（含镁合金）为：3.5%～4.5%；非金属为：3.5%～4.5%；橡胶为：7%～8%；其他：1.5%～2.5%。与国际进步前辈程度 比拟 首要 反应 在我们的钢铁质量分数相对较高，而铝合金（含镁合金）及非金属的质量分数相对较低。

就客车而言，其钢铁的质量分数为：70%～80%；铝合金（含镁合金）为：1.5%～2.5%；非金属为：8%～10%；橡胶为：3%～6%；玻璃为：2%～3%，其他：2%～3%。一样 ,与国际进步前辈程度 比拟 首要 反应 在我们钢铁的质量分数相对高，而铝合金（含镁合金）及非金属的质量分数相对低。

AM：不管 是商用车还是乘用车，轻量化手艺 都有很年夜 的需求，就轻量化手艺 路径而言，商用车与乘用车存在哪些异同？

康博士：商用车属临盆 资料，乘用车属消费资料。商用车的工作情况 ，调养 保护 状态 要远比乘用车卑劣 。是以 ,出于经久 性和靠得住 性斟酌 ，商用车的用材就会相对收敛和守旧 一些。轻量化工作不但 是乘用车的成长 偏向 ，一样 也是商用车的重要成长 偏向 ，是世界局限 内汽车成长 的潮水 。有资料讲明：汽车质量下降10%，可下降 燃油消耗6%阁下 ，下降 排放4%阁下 。就轻量化手艺 路径而言二者 是不异的，即：模块化设计、结构优化及零件整合、新材料新工艺。个中 ，新材料、新工艺的利用在汽车轻量化手艺 线路 中饰演 侧重 要脚色 ，是汽车轻量化的重要办法 之一，好比 进步前辈高强钢、铝合金、镁合金及非金属材料的利用等等。

AM：今朝 ，在乘用车上利用最多，作为轻量化材料的高强度钢利用较为普遍 。那末 高强度钢（如高强年夜 梁钢，高强度弹簧钢等）在商用车上的利用近况 若何 ？与国外主流商用车还存在哪些差距？

康博士：在白车身方面，国内年夜 部门是以低碳软钢板为主，少许 采取 了340MPa强度级此外高强度含磷钢板和420MPa以上级此外低合金高强度钢板，高强度钢板约占白车身重量的10%～15%，而更高级此外进步前辈高强度钢和 热冲压成钢在国内尚没有现实 利用。不外 连系 商用车将来 的成长 需求，这些材料及工艺手艺 的研发工作都正在进行当中 。而国际上，进步前辈商用车的白车身340MPa以上级此外进步前辈高强钢用量达40%～60%，有的乃至 到达 70%。不但 510MPa级别，乃至 590MPa、700MPa和980MPa级此外进步前辈超高强度钢也都有益 用。

在底盘方面，今朝 国内是以500MPa～600MPa级年夜 梁钢板为主，少部门车型采取 了700MPa以上级此外年夜 梁钢板，乃至 热处置惩罚 车架。国际上进步前辈商用车的车架普遍用钢强度已到达 700MPa～800MPa级别程度 。在北美部门还采取 了1200MPa级别以上的热处置惩罚 车架。车架重量显著低于国内同类产物 。

在钢板弹簧方面，国内变截面钢板弹簧的设计满载静应力程度 普遍为400MPa~550MPa，略高于等截面钢板弹簧的程度 ，可是低于国际知名商用车板簧650~750MPa的满载静应力程度 。

AM：今朝 铸造 铝合金车轮在国内的利用推行 若何 ？年夜 面积推行 的首要 瓶颈是甚么 ？

康博士：乘用车普遍 利用的铝合金车轮是采取 低压铸造工艺临盆 的，铸造 铝合金车轮首要 利用于中、重型商用车。今朝 铸造 铝合金车轮在国内里 、重型商用车上已有益 用，不外 还不是尺度 设置装备摆设 ，而是按照客户需求的选配。同规格的车轮采取 铝合金材料比钢制车轮可实现减重20%～30%，斟酌 到活动 部件惯性的影响，它将加倍 有益 于车辆的节能与减排。今朝 影响铸造 铝合金车轮在中、重型商用车上年夜 面积推行 利用的瓶颈重要 的是本钱 。因为 国内里 、重型商用车采取 铸造 铝合金车轮的数目 相对较少，一样 规格的铝合金车轮价钱 约为钢制车轮的5倍。

AM：近几年，国内全铝商用货车或客车的开辟 烧 情异常 高涨，就货车而言，全铝货车可否 给用户带来真实的 效益？

康博士：铝合金材料的利用对实现车辆轻量化有积极的感化 ，可以有用 下降 车辆的自重，晋升车辆的运输效力 或车辆运输的经济机能 。今朝 某些铝制零部件可以实现同钢制部件等效的靠得住 性和经久 性，材料及工艺也比力不变。所谓的全铝商用货车或客车，是指白车身、车箱 和 部门总成部件均采取 铝合金材料制备。全铝货车可否 给用户带来真实的 效益，这首要 取决于车辆的有用 出勤率、运输效力 和 驾驶员的驾驶习惯等等。

AM：今朝 春风 汽车也在开辟 全铝电动客车，市场推行 情况如何 ？全铝客车除 在新能源电动年夜 巴上利用，传统燃油客车全铝商用车的前景若何 ？

康博士：在国度 “十二五”时代 ，春风 汽车公司承当 了国度 科技部科技支持 打算“形变铝合金利用手艺 开辟 及其在方针车型上集成利用”课题的“全铝车身夹杂 动力轻量化客车开辟 ”项目。经由过程 严酷的设计、剖析 和 白车身的集成优化、铝合金复合毗邻 办 艺 ，开辟 出全铝车身夹杂 动力轻量化示范客车，实现客车白车身减重40.9%，整车减重14.2%，典型公交工况节油率7.9%，今朝 该车已 上了产物 通知布告 目次 。

不管 是夹杂 动力客车，纯电动客车，还是传统燃油客车，固然 选用的材料线路 可能会有所分歧 ，可是轻量化必定 是其将来 的成长 偏向 。因为 铝合金材料的特征 和特点，铝合金材料必定 是个中 的重要选择之一。

AM：您也一向 存眷 镁合金的利用推行 ，镁合金今朝 在乘用车上受制本钱 和机能 不足等身分 ，推行 受阻，在商用车上将来 是不是 有更好地利用前景？

康博士：镁合金是今朝 工程材猜中密度最低的金属材料。我国原镁储量雄厚 ，原镁及镁合金的产量位居世界第一。因为 镁合金的密度是钢铁的1/4，是铝合金的2/3；和钢铁及铝合金比拟 ，具有高的比强度、比弹性模量、导热系数和阻尼系数，而备受材料工作者注视 。可是镁合金也有它的不足的地方 ，好比 抗侵蚀 机能 差，凝固缩短 偏向 年夜 ，委靡强度低，高温抗蠕变机能 差，室温下滑移系较少，所以镁合金材料不是全能 的材料，不是所有铝合金零件都可以简单用镁合金来替换 。对 镁合金的利用，必然 要按照零件服役的具表现 实 来选择是不是 镁合金，必然 要按照镁合金的特点进行零部件的结构设计，毫不 建议用镁合金简单替换 铝合金或其他材料。

从今朝 市场铝合金及镁合金的价钱 来算，采取 镁合金和采取 铝合金临盆 的综合本钱 是相当的。

今朝 在乘用车上获得 普遍 利用的镁合金零部件首要 有：偏向 盘芯骨、座椅骨架、仪表盘骨架、变速箱上盖、发念头 气阀室罩盖等等。对 商用车而言也一样，不外 因为 商用车零件的几何尺寸相对要年夜 一些，采取 镁合金临盆 的难度则相对要年夜 一些。从材料的角度来看，汽车是多种材料的复合体，我们寻求 的是把准确 的材料用在准确 的处所 。我们今朝 仍在络续研发镁合金在商用车中的利用，也在络续斟酌 镁合金对商用车平安 、靠得住 、节能、环保的影响。

AM：您既是汽车材料分会的行业带领，也是整车厂的手艺 带领，请您给行业从事汽车材料的工程师谈谈您的体味 ，作为汽车行业的一个根蒂根基 性手艺 ，汽车材料若何 更好地办事 于汽车工业的成长 。

康博士：简单地说，在汽车行业要做好材料工作，第一必需 方法 会整车、总成的结构和功能，要知道相干 零件在个中 的服役状态 和要求；第二要熟悉相干 零部件的临盆 工艺及其成长 ；第三必需 要熟悉才干域材料的特征 、特点及其成长 。要本着根蒂根基 研究、先行开辟 和商品开辟 的模式展开 材料的研究与开辟 ，为产物 设计、现临盆 工艺节制 供应 进步前辈、适合 的材料工艺手艺 。

AM：汽车材料分会为作为汽车材料行业手艺 组织，请扼要 介绍一下汽车材料分会在推行 行业手艺 前进与成长 方面做了哪些工作。

康博士：在中国汽车工程学会的带领下，汽车材料分会积极组织业内的工程师展开 了系列材料手艺 前进流动，归纳综合 地说有以下 几个方面：

（1）研发课题工作。在中国汽车工程学会的带领下，组织、介入 和承当 了国度 科技部“十二五”科技支持 打算“汽车关头轻量化手艺 开辟 与整车的集成利用”。相干 的研发工作均业已美满 完成，在汽车材料工艺范畴 获得 了重年夜 进展，有力增进 了汽车材料工艺的手艺 前进。

（2）尺度 化工作。汽车材料分会在曩昔 的几年中，牢牢 环绕 汽车材料的成长 和 临盆 现实 ，在中国汽车轻量化手艺 同盟 中，组织行业的手艺 气力 展开 了相干 尺度 的制定 工作，今朝 已发布了19项尺度 ，还有17项尺度 待发布。我们也打算随后对已发布的尺度 在行业内展开 宣贯流动，晋升我们的尺度 意识和尺度 程度 。最近当局 部门正在简政放权，汽车工程学会作为行业社会整体 ，正在承接当局 部门的尺度 系统 建设本能机能 ，汽车材料分会的汽车材料范畴 尺度 化工作将来 还将是个 长时间 和延续 的工作。

（3）新材料、新工艺、新手艺 推行 工作。我们汽车材料分会和 分会部属 的学组每一年 都要环绕 新材料、新工艺、新手艺 组织行业手艺 人员展开 学术交换 和学术钻研 流动，推行 新材料、新工艺及新手艺 。经由过程 交换 和钻研 ，晋升业内手艺 人员的手艺 思惟 、手艺 程度 ，信息交换 ，从而增进 行业手艺 前进。

（4）组织业内手艺 人员互访。最近几年来，我们展开 了研究单元 、材料单元 和整车单元 的定向、专题互访流动。经由过程 互访，进一步推动 了手艺 人员在材料工艺方面的交换 ，晋升熟悉 ，杀青 共鸣 ，配合 推动 新材料的利用。

AM：再次感激 康博士接管 我们的采访，作为汽车材料行业的媒体，我们也一向 致力于汽车材料与轻量化手艺 的交换 与传布，也进展 与汽车材料分会一路 为我们汽车材料和轻量化手艺 的成长 进献 我们的气力 。

编后：正如康明博士所说，新材料、新工艺的利用在汽车轻量化手艺 线路 中饰演 侧重 要脚色 ，商用车也不破例 。纵不雅 国内商用车用材情况，固然 获得 了必然 的成就 ，但与国外还存在必然 的差距。跟着 排放进级 带来的燃油车购买 本钱 的增添 和 企业面对 的节能减排情势 ，各企业也展开了对商用车的新结构 ，“高效、绿色、互联、平安 ”四年夜 趋向 正在塑造全球商用车工业，并在将来 几年延续 对行业发生 影响。商用车材料手艺 的前进需要全行业结合 起来，汽车材料分会等行业组织牵头，配合 展开 相干 手艺 的攻关，设立建设合适 我国汽车行业需求的手艺 系统 ，进一步提高国产商用车市场竞争力。

汽车工业在蓬勃成长 的同时，因为 环保和节能的需要，汽车轻量化已成为世界汽车成长 的潮水 。实行 汽车轻量化进程 中铝合金材料将阐扬其自然 优势，首要 用来革新 和替换 车身体 料。汽车轻量化年夜 致可以分为车身轻量化、发念头 轻量化、底盘轻量化三类,其目标 均是在包管 机能 的条件 下经由过程 使用更轻材料下降 车重，从而实现节能环保功能。

很明显 ，铝合金在汽车轻量化中有其自然 的优势：

1、 减重和节能结果 显著。铝的力学机能 好，其密度只有钢铁的1/3，具有优越 的导热性，仅次于铜，机械加工机能 比铁高4.5 倍，且其轮廓自然构成 的氧化膜具有优越 的耐蚀性，是以 铝成为实现汽车轻量化最抱负的首选材料。

2、 乘客的舒适性和平安 性获得提高。铝合金汽车是在不下降 汽车容量的情况下减轻汽车自重，车身重心减低，汽车行驶更不变、舒适。因为 铝材的吸能性好，在碰撞平安 性方面有显著的优势，汽车前部的变形区在碰撞时会发生 皱褶，可接收 年夜 量的冲击力，从而回护了后面的驾驶员和乘客。

3、 铝易于收受接管 。铝制品在使用进程 中几近 不发生侵蚀 或仅发生稍微 的侵蚀 ，工业上使用的常规材猜中，铝的收受接管 价值率是最高的。在铝材—铝制品—使用—收受接管 再生铝锭—再加工成铝材的轮回 进程 中，铝的消耗 也仅5%阁下 ，其再素性 能比任何一种经常使用 金属都高。 我们可以经由过程 图表的情势 直不雅 的领会一下铝合金材料在汽车轻量化中的典型利用：

今朝 东轻公司在产汽车轻量化方面合金材料

1. 轿车车门用5754铝合金板材、6005A型材：

东轻公司连系 国内的市场，自立 开辟 的《轿车车门用5754铝合金板材》被列入国度 “九五”轿车新材料手艺 开辟 项目，并获得 国度 的年夜 力支持。产物 质量到达 了国外同类产物 什物 质量水安然平静尺度 要求，完全替换 了进口，并实现了产物 定型、批量临盆 的方针，制定出了完全 的临盆 工艺操作规程与质量包管 系统 。为汽车车身的轻量化和材料的国产化做出了进献 。该项目于1999年10月经由过程 了省级判定 ，该产物 于2000年获得了国度 级重点新产物 称号，黑龙江省优秀新产物 三等奖，哈尔滨市科技前进二等奖。

2. 5083超塑性铝合金板材

超塑性成形铝合金首要 利用于航行器、车辆、建筑等范畴 的复杂零部件，可以削减 几何废物 ，提高制品 率，包管 零件加工后的整体精度。针对国内5083超塑材料研制空白，连系 伦敦地铁列车的需求，我公司展开 了5083超塑板的研制工作。经由过程 合金成份 肯定 、熔铸工艺优化、平均 化热处置惩罚 及轧制工艺实验 ，研制的5083超塑材料机能 与国外材料相当，知足 用户要求，替换 了进口材料，该材料高温超塑性可达200～298%。跟着 国际铝合金超塑成型临盆 的利用局限 的扩年夜 ，特别 是轨道交通、高级 轿车、奢华 赛车等复杂零件的加工需求的增添 ，该材料的利用前景极其 广漠。今朝 东轻公司已 接到分歧 利用范畴 的产物 订购需求。

3. 汽车迎宾板、车标用S501带材，车牌用3系铝合金板材：

跟着 科学手艺 的成长 和人平易近 糊口程度 的络续提高，汽车已逐渐走进年夜 众家庭，汽车市场的竞争也日益 剧烈 。高级 汽车的装潢 也在络续寻求 完善 ，汽车迎宾板、车标等原材料因对材料轮廓光洁度要求较高，一向 使用进口材料。东轻公司于2021年进行该材料国产化的初次 试制，并于2021年事 首年月 试制成功。该合金带材采取 单面抛光轧制，另外一 面为一般轧制轮廓，经用户使用结果 较好，今朝 已实现批量临盆 。同时，车牌用3系铝合金板带材也已实现工业化临盆 。

4. 汽车散热器用铝合金复合材料：

铝合金复合材是铝合金复合箔、复合带、复合板的统称，是制造汽车空调器、散热器、中冷器、油冷器、暖风机、干手器和空分装备 等钎焊式热互换器的关头原材料。复合材主如果 由2~3种合金经叠合压延后制成的2~5层复合材，包覆层（皮材）多为高硅合金或低电位合金，如4004、4045、4047、4343、7072等，基体（芯材）主如果 3003、3003+1.5%Zn、3003+1%Zn和3004合金等。其钎焊道理 是：将铝合金复合材和其他管件、板件构成 的换热器放入600℃阁下 的高温钎焊炉中，包覆层融化 ，而基体不融化 ，高硅合金材料经由过程 虹吸感化 和分散机制使散热器翅片和换热器通道、换热片钎焊在一路 ，从而实现热互换感化 。

东轻公司是国内首家研制和临盆 钎焊式热互换器用铝合金复合材的厂家，可临盆 十余种合金和上百个规格的复合材产物 ，也可按照用户要乞降 使用特点研制临盆 特别用处 的铝合金复合材产物 。

5. 汽车隔热用1050、3004、5052板带

铝合金在发念头 罩上的利用也正逐渐 增多，利用最成功的是奥迪汽车公司。奥迪的轻铝车身手艺 是奥迪公司的一项焦点 手艺 ，公司已在这一范畴 进行长达20年的研究和开辟 ，其精深 的利用手艺 远远领先于其他汽车厂家。奥迪A8和A2在全球各知名 协会和专业媒休的评选 中屡获殊荣，至今已博得 40多项年夜 奖．日本美洲豹(jaguar)也在从事全铝车身的开辟 和利用，2003年6月最先 发卖 全铝车身的顶级轿车XJ。除此以外，丰田新皇冠、梅赛德斯—奔跑新E级车、美丽 307 4P的发念头 罩，均采取 了铝合金材料。

6. 机油冷却器用、储气罐用3003板

汽车的凉气 装备 (冷凝器、蒸发器)、机油冷却器、散热器、暖风装备 等热互换器中的冷凝器、蒸发器、空拎式机油冷却器几近 100％的用铝制造，铝散热器的难点是经久 性利散热能力，经久 性主如果 因侵蚀 而漏水的问题，其缘由 是冷却液引发 的内部侵蚀 和盐类引发 的外部侵蚀 ．向冷却水中添加防锈剂可避免 内部侵蚀 ；对 盐类引发 的外部侵蚀 可采取 轮廓处置惩罚 和耐蚀合金来避免 。

7. 6A02T6、6060T4、6082T6汽车防撞梁用型材

保险杠作为接收 抵触触犯 能量的缓冲梯己 普遍安装在轿车上，但由此却增添 了车的质量。为此，铝保险杠泛起 以达轻量化的目标 ，同时，铝合金材料的强度及吸能缓冲优势也较为显著。

8. 油箱板5052、5083，结构件用5182，汽缸垫用5754板

5xxx系强度比1×××系和3×××系铝合金高，属于中高强度铝合金，委靡机能 合金板材具有高强度，高成形性，高耐侵蚀 性和高轮廓处置惩罚 性和 焊接机能 好等长处 ，是以 普遍 被用于汽车油箱、结构件及发念头 内盖板。在汽车上被采取 的5xxx系合金板材通常为 以5052，5182和 各铝业公司自立 开辟 的5xxx系高成形性材料为主。

9. 6016T4合金结构板

今朝 的成长 趋向 是开辟 6000系车身板铝合金，固溶处置惩罚 后，加恰当 预处置惩罚 ，具有优越 的成形性，随后在油漆时又具有高的烘烤硬化性，在冲压成型后经油漆烘烤，机能 可进一步提高，因此 ，6000系合金的研究越来越 遭到 存眷 ，该系合金以其优秀 的综合机能 而成为国表里 的研究焦点, 该系合金以T4（固溶淬火+ 自然时效）状态供货，具有较低的屈就 强度（

10. 汽车吊挂 件用铝合金锻件

今朝 ，国内企业针对车身板及铝制汽车轮毂展开 了年夜 量的研究工作，而且 已有部门企业最先 批量供货，但汽车用吊挂 零部件用铝合金材料却并未展开 研究工作，由姑苏 有色金属研究院和东轻公司合作，针对铝制汽车用吊挂 零部件展开 研究，临盆 出6×××系高机能 铝合金汽车吊挂 件，开辟 出具有常识 产权，机能 优秀 的新产物 。