多种替代材料可供选择。业内研究表明，采用碳纤维车身和底盘比采用钢结构能减重40%~60%，抗拉强度可提高6倍~9倍，但价格要贵20倍。目前，碳纤维材料主要用于高档车、赛车上。镁的密度约为铝的2/3，在实际应用的金属中是最轻的，且镁合金的吸振能力强、切削性能好、金属模铸造性能好，很适合制造汽车零部件。铝合金用于汽车发动机、变速箱和底盘，可减重400公斤~500公斤。
据日本铝业协会预测，全球轿车平均用铝量将从2010年的150公斤上升到2025年的250公斤，目前中国轿车平均用铝量约为100公斤。
据中国汽车工业协会副秘书长许艳华介绍，一些企业的研究人员正在进行用铝合金制造轿车四门两盖的研究，一部分汽车的悬挂件等结构件也可能用铝来替代。
一汽公司技术中心的材料专家王敢利在接受《中国冶金报》记者采访时证实，一汽公司正在就轿车四个车门、前后两块盖板采用铝合金制造的问题展开研发。目前一汽生产的高档汽车发动机的缸体缸盖、变速箱的缸体等都已经用铝合金制造;少数自主品牌汽车的部分发动机缸体、缸盖实现了铝合金替代;油箱材质已经全部由钢材改为塑料;保险杠骨架仍用钢材制造，起吸能防撞的作用;风扇已经全用塑料制造;汽车内饰大量采用各种复合塑料材料制造。
据许艳华介绍，宝马的一款纯电动车的钢材重量占整车重量的比重已经由传统的70%降到7%。《中国冶金报》记者从宝马中国公司得到证实，这款即将在我国上市的名为I3的纯电动车，车重为1.255吨，最高时速达到150公里。在该款纯电动车上，钢材用量已经降到7%，铝合金占20%，碳纤维复合材料和增强性塑料占50%。许艳华认为，在这款车上体现的汽车轻量化的趋势值得各行业加以重视。
由于成本压力，性能要求，通过提高钢材的强度等性能实现轻量化仍是许多汽车企业的重点选择之一。王敢利表示，一汽正与一些钢厂合作，在汽车轴、杆、齿轮方面提升材料性能，实现减重。一汽生产的卡车的重梁、横梁，原来采用的钢材强度是500兆帕、600兆帕的，现在已经提到1000兆帕以上了，用来冲压的钢板可显著减厚。
长安汽车研究总院先期技术研究所室主任刘波在接受《中国冶金报》记者采访时表示，长安拟用两代车型研发周期，在现有基础上，平均减重100公斤。在材料选择上，长安首先关注的是用更多的超高强度钢板，采用更新的成型工艺，通过减薄等方式，挖掘减重空间;设计阶段更多地考虑结构上的优化。其次考虑用铝合金、镁合金、复合材料来实现减重。
轻量化带来汽车用钢升级机遇
从目前情况看，在汽车制造选材方面，钢铁材料在与有色合金和高分子材料的竞争中拥有着价格便宜、工艺成熟的优势，并通过高强度化措施发挥着潜力。
业内人士表示，中国钢铁企业要加大对汽车用钢的研发力度，抓住这一轮汽车业发展变革的机会，实现自身的产品结构调整。
一是要清楚认识汽车用钢的发展趋势。无论是开发新能源车，还是传统汽车的轻量化，对钢铁行业而言，不仅关系到汽车用钢材需求的增加或减少，更深的影响在于品种创新、质量提升、性能提高。汽车用钢生产企业要生产强度更高、更薄，冲压性能、涂漆、焊接等性能更好的钢材。
二是钢企要由跟随者变为同行者，甚至要争当引路人。目前，我国汽车用钢生产企业在先期介入、产品联合研发、售后服务等系列化服务方面与国外企业相比，仍有较大差距;与下游用户分享利润、共担风险的能力还有待不断提升;对下游行业小批量个性化品种的定制化需求研究不够，产品难以满足用户需求。业内人士表示，中国钢铁企业在满足汽车用钢需求的同时，也要加紧超前研发，与国际先进钢铁企业比创新的功力、比超前性。汽车业内人士同时呼吁，汽车轻量化需要钢铁行业配合，加大对高强度、轻量化汽车用钢的研发力度。
三是占领需求的技术制高点。刘波表示，目前，长安汽车正与宝钢和武钢等钢铁企业合作，不断提升钢材的性能指标，努力占领技术制高点。他表示，以下几个品种是汽车行业急需的：一是带涂层的热成型钢板，目前这个品种在国内还没有实现量产。二是变厚度钢板，这种钢目前国内能实现量产的只有合资企业。三是微合金钢种。刘波认为，钒在汽车钢中的应用研究较少，我国的钒有资源优势，但推广力度没有铌应用的力度大。中国稀土学会的专家卢先利表示，目前他正在推动包钢、宝钢、鞍钢等企业利用国家稀土专项资金，研究稀土在钢中应用的问题。他强调，稀土能大幅度提高材料的性能，如本钢在载重汽车的轮辐钢中加了稀土后，该产品的抗疲劳性能、强度、韧性等有显著提高。如能在汽车用钢材的研发中加强稀土应用研究，对汽车轻量化可能起到较大的作用。
电池网微信
