全鋁車身：客車輕量化的有效解決方案

本刊實習記者　崔柳青　文

全鋁車身：客車輕量化的有效解決方案

本刊實習記者崔柳青文

隨著客車銷量增長和全鋁車身滲透率的提高，我國全鋁車身市場將實現(xiàn)“5年10倍”的增長。預計到2020年，我國客車全鋁車身市場規(guī)模將達到50億元。

目前，環(huán)境污染和能源短缺是世界發(fā)展的2大難題。2015年，柴靜的紀錄片《穹頂之下》引發(fā)熱議，“PM2.5”、“APEC藍”等相關詞匯不斷涌現(xiàn)并被大眾所熟知。面對這一形勢，我們不禁又想到汽車行業(yè)的使命：節(jié)能環(huán)保。通過降低油耗或提高燃油效率，減少排放對環(huán)境的污染。

輕量化已成為汽車行業(yè)公認的發(fā)展方向

對新能源領域而言，節(jié)能環(huán)保的路線是發(fā)展新能源汽車，即通過研發(fā)先進新型發(fā)動機技術和推廣使用氣體燃料、生物質燃料、煤基燃料、高效電池等動力替代傳統(tǒng)能源來減少汽車燃油消耗和對石油資源的依賴。對傳統(tǒng)燃油領域而言，節(jié)能環(huán)保的路線一是發(fā)展先進的發(fā)動機技術，即通過對傳統(tǒng)發(fā)動機的改良和一系列汽車電子技術的應用，來提高燃燒效率，改善燃油經(jīng)濟性；二是發(fā)展汽車輕量化技術，即在保障汽車安全性和其他基本性能的前提下，通過減輕汽車自身重量降低能耗來實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。

Abstract

Aluminium-alloy Is the Effective Solutions to Lightweight of Bus

This article analysized a series of issues concerning to the development of vehicle lightweight, and discussed possible and effective solutions to these issues as well. As for selection of lightweight materials, there are many alternatives in the market, such as plastic, magnesium alloy, titanium alloy, cabon fibre and aluminium alloy, etc. Among them, aluminium alloy is possible the top choice due to its features of economy and reliablity.

在當今發(fā)動機技術和電池技術提升難度日益加大的背景下，不論對傳統(tǒng)燃油汽車，還是新能源汽車，汽車輕量化技術都是一項共性的基礎技術。大力發(fā)展并推進汽車輕量化技術，成為節(jié)能減排的主導技術之一。

汽車輕量化有2大優(yōu)勢：一是節(jié)省能耗。若整車減重10%，一方面可以降低燃油汽車6%～8%的油耗，并減少4%的尾氣排放；另一方面可以降低電動車行駛中6%～9%的電能消耗，并增加單次行駛距離；二是提高駕駛性能。在動力性方面，可以減少發(fā)動機負荷，提高汽車的加速性及有效載客載貨效率；在制動性方面，可以有效降低制動距離；在操縱性方面，可以使轉向和過彎更加靈活、穩(wěn)定；在舒適性方面，可以使乘客乘坐空間變大。

因此，輕量化已成為汽車行業(yè)公認的發(fā)展方向。其實現(xiàn)途徑包括使用更少的材料和更輕的材料。更少的材料指的是通過改進汽車結構，比如將部件薄壁化、中空化、小型化、模塊化及復合化，以減少零部件的用量，達到輕量化的目的。目前，輕量化結構已經(jīng)獲得廣泛應用，但是進一步優(yōu)化需大幅提升技術、工藝，實現(xiàn)難度較大。因此，使用更輕的材料是未來實現(xiàn)輕量化的主要方式。目前汽車的車體以鋼制材料為主，通過高強度鋼材、鋁鎂合金、工程塑料、碳纖維等材料的替換，能夠快速實現(xiàn)輕量化。

鋁合金材料是推廣汽車輕量化的首選整車布置

在汽車輕量化材料選擇方面，目前的主要材料包括塑料、鎂合金、鈦合金、碳纖維、陶瓷、鋁合金等，在眾多材料中，由于經(jīng)濟性與可靠性的綜合優(yōu)勢，鋁合金是首選。

目前，汽車上的好多零部件可以通過采用鋁制部件實現(xiàn)輕量化，如發(fā)動機零部件、熱交換系統(tǒng)管路、底盤懸架系統(tǒng)、車身、車門等。而全鋁車身在鋁制汽車部件中對輕量化意義最大。目前很多客車在內外飾、動力裝置已經(jīng)完成一部分零部件的鋁制化，但進一步鋁制化面臨技術瓶頸及成本壓力。而車身占汽車重量的比重最大，且現(xiàn)有技術能夠實現(xiàn)100%鋁制化，因此全鋁車身是汽車輕量化最有效的解決方案。全鋁車身可使汽車整體減重10%～15%，對于商用車，全鋁車身的減重效果更為明顯，骨架可減重30%～45%，蒙皮可減重50%～60%。

全鋁車身在國內外的發(fā)展

在歐美的貨車及專用車領域，全鋁車身已得到普遍應用。在客車領域，全鋁車身的應用也具備了一定規(guī)模，仍在高速增長。

我國政府也出臺了一系列政策措施推動全鋁車身發(fā)展。第一，汽車油耗標準向歐美看齊。2014年，工業(yè)和信息化部、發(fā)展改革委、商務部、海關總署、質檢總局發(fā)布的《乘用車企業(yè)平均燃料消耗量管理的通知》規(guī)定，平均油耗不達標的車企，暫停新產品申報，暫不辦理擴產能項目，并對進出口加以限制；第二，車輛使用稅與自重掛鉤。從2007年開始，車船稅稅額標準就將貨車需繳稅費與其自重掛鉤：載貨汽車、專項作業(yè)車按自重征收16～120元/t；三輪汽車、低速貨車按自重征收24～120元/t；第三，鼓勵輕量化材料生產及加工。2013年，《產業(yè)結構調整指導目錄》將“汽車輕量化新材料應用”列為鼓勵類目錄；2014年，《關鍵材料升級換代工程實施方案》明確提出“支持高品質鋁合金汽車板產業(yè)化，……形成年產5 萬t汽車車身板材能力并實現(xiàn)規(guī)模應用”。

隨著客車銷量增長和全鋁車身滲透率的提高，我國全鋁車身市場將實現(xiàn)“5年10倍”的增長，預計到2020年，市場規(guī)模將達到50億元。

愛普全鋁車身引領客車行業(yè)輕量化

伴隨客車輕量化技術的快速發(fā)展，全鋁車身近幾年在客車行業(yè)發(fā)展迅速。愛普車輛（中國）有限公司打造的集輕量化、節(jié)能、環(huán)保等諸多優(yōu)勢于一身的全鋁車身得到了國內多家客車企業(yè)的認可。

愛普（中國）推出的全鋁車身采用鋁合金6061-T6，具備5大優(yōu)點：第一，更輕。采用超輕鋁制材料；車身結構設計優(yōu)化，進一步減重；車身骨架減重45%，車身蒙皮減重60%（12 m客車整車減重約1 t）；第二，更安全。車身結構優(yōu)化加強了車身的安全性能；使用美鋁蒙皮及緊固件，材料有保證；客車重心降低，防側翻，并有效減少制動距離；第三，更堅固。采用美鋁專利車身結構，骨架采用高鐵專用高強度鋁型材，蒙皮采用美鋁超輕高強度客車鋁合金板，車身連接采用美鋁客車專用永不松動HUCK緊固件；第四，更經(jīng)濟。相比傳統(tǒng)能源車燃油消耗量減少10%；電動車可節(jié)省15%電能，并減少電池成本及更換頻率；鋁材回收率高，更高的車輛殘值；耐腐蝕，降低維護費用；第五，更環(huán)保。年減少CO2排放25 t，鋁材95%可循環(huán)再生。

2015年，愛普（中國）與美國鋁業(yè)簽訂戰(zhàn)略合作框架協(xié)議。愛普（中國）負責投資生產廠房、設備、具體制造、車身及艙門的本土營銷以及售后服務。美國鋁業(yè)負責提供國際領先的車身結構設計技術及美鋁品牌和美鋁超輕高強度客車車身材料，并分享美鋁在中國的客戶及渠道資源。

美鋁獨家授權愛普（中國）最新一代G3全鉚接車身技術。愛普STC、美鋁CTC、ATC技術人員組成研發(fā)團隊，提供技術保障。愛普全鋁車身全鉚接連接技術采用專用鉚釘，在結構強度方面，具備3萬N的抗剪切及2萬N的抗拉伸性能，極大地提高了連接強度。在加工精度方面，采用純機械方式固定，數(shù)控中心加工，精度高。在結構復雜度方面，采用夾層結構，較為復雜。