長安逸動混合動力車型白車身展示

輕量化聯(lián)盟存在意義不是為了解決一個企業(yè)的技術發(fā)展難題，而是解決了一個行業(yè)的發(fā)展問題。它解決了企業(yè)間無法“抱團”、聯(lián)合開發(fā)的問題，解決了企業(yè)間技術和數(shù)據(jù)難以共享的問題，解決了產學研協(xié)作技術成果難以落地的問題。在輕量化聯(lián)盟的推動下，我們也能感受到聯(lián)盟成員企業(yè)取得的豐碩成果。在近日舉辦的“2014中國輕量化車身會議”上，7家整車企業(yè)對旗下主力車型輕量化車身進行了集中展示。記者采訪幾家輕量化聯(lián)盟主要整車企業(yè)成員，報道他們圍繞輕量化技術所做的工作。

長安汽車 “進入技術轉化應用階段”

“輕量化技術的研發(fā)和應用只要一步一步扎實做下去，就一定能取得良好的成果。”重慶長安汽車研究總院技術中心車身技術部主任劉波對記者說。事實也正是如此。

長安汽車輕量化技術的研發(fā)應用可分為三個階段。首先，“十一五”期間，長安主要依托國家科技項目，從事單項研發(fā)，以輕量化技術研究、儲備為主，比如鎂合金新材料在汽車零部件上的應用等。

其次，在2010年之后，長安進入了輕量化技術的集成化研究階段，依托輕量化聯(lián)盟課題“車身參數(shù)化輕量化設計及其在目標車上的集成應用”，進一步理解輕量化產品結構設計、參數(shù)化設計，積累研發(fā)數(shù)據(jù)，打造了長安輕量化研發(fā)體系和流程，同時逐步嘗試鋁件、鑄件、高強鋼、以塑代鋼等輕量化零部件的應用，改進新材料連接工藝。

現(xiàn)在，長安已經(jīng)進入了輕量化技術轉化應用階段，向著到2020年主力車型平均減重50kg的目標努力，并以此為總目標，帶動車身、底盤、電裝、動力系統(tǒng)等部門建立各細分領域輕量化方案和體系。

在輕量化聯(lián)盟的引導下，長安得到了零部件供應商、原材料供應商的支持，集合行業(yè)力量，共同推進輕量化產品的研制。自主研發(fā)的鋁合金汽車發(fā)動機蓋板是長安加入輕量化聯(lián)盟之后的重要成果之一。

劉波表示，　一切從零開始。從鋁板的選材、技術規(guī)范的對標研究開始，聯(lián)合原材料供應商、模具制造商探討可行的業(yè)界可接受的材料標準，不斷改良鋁板的連接和沖壓技術、生產線設備，以及鋼鋁混件的涂裝工藝，經(jīng)過無數(shù)次的結構優(yōu)化和剛度、疲勞度測試等，才得以造出一塊合格的鋁合金汽車發(fā)動機蓋板。

該鋁蓋板在長安逸動混合動力轎車上應用，其重量相比鋼制件的18.9kg減到10.98kg，減重率為41.9%。依托此項目，長安參與編制了《汽車覆蓋板材抗凹痕性能測試規(guī)范》和《鋁合金前罩總成設計規(guī)范》，以指導企業(yè)和行業(yè)發(fā)展。

　　輕量化零部件

一汽集團 “輕量化技術發(fā)展規(guī)劃先行者”

輕量化技術可否轉化為生產力，決定因素之一是企業(yè)是否制定了詳細的輕量化技術發(fā)展路線。在這一點上，一汽集團已經(jīng)走在了國內企業(yè)的前列。

一汽轎車技術部高級工程師王彥表示，一汽建立了輕量化發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，根據(jù)車身強度剛度和整車輕量化系數(shù)要求確定輕量化目標，明確輕量化研究方向和專題，通過掌握輕量化設計、制造和材料技術，減少整車重量，實現(xiàn)整車油耗的降低。一汽主要從設計理論與方法、新型輕質材料應用技術研究、承載構件輕量化制造技術、安全構件輕量化制造技術、高強度鋼應用技術研究五大方面推進輕量化技術發(fā)展。

到2020年，一汽要形成輕量化技術研究及應用的體系化能力，建立輕量化工作常態(tài)推進機制，推進集團輕量化技術的橫向應用，打造集團輕量化產品、工藝、材料專業(yè)技術開發(fā)團隊。“在2007年以前，整車企業(yè)設計產品幾乎不考慮輕量化因素，而近幾年大部分企業(yè)都已經(jīng)把輕量化作為產品規(guī)劃的重要參考指標。一汽集團的輕量化戰(zhàn)略解決的是輕量化發(fā)展路線的問題，這是現(xiàn)階段我國輕量化技術發(fā)展的重要標志。每家整車企業(yè)都應盡快制定輕量化技術發(fā)展規(guī)劃和具體工作路徑，這比突破單一輕量化技術重要的多。”輕量化聯(lián)盟首屆專家委員會主任陳一龍評價說。

據(jù)王彥介紹，在輕量化聯(lián)盟的推動下，一汽建立了汽車輕量化先進成形技術創(chuàng)新基地，針對成型技術開展了三維輥壓、1800MPa熱成形、鋁合金半固態(tài)加工、鋁合金擠壓　鑄造及高真空壓鑄等輕量化技術研究，大部分技術處于轉量產階段。材料方面開展了第二代、第三代先進高強鋼、過共晶鋁-硅合金、耐熱鎂合金、碳纖維復合材料、PC、GMT等輕量化材料在汽車上應用研究，部分材料處于轉量產階段。設計方面，采用有限元分析、局部加強設計、拓撲優(yōu)化等技術，從結構上減少零部件數(shù)量；在滿足強度的前提下，可減少材料消耗，降低產品重量。

據(jù)悉，一汽轎車在輕量化技術研發(fā)方面的投入已經(jīng)超過一億元，輕量化技術在乘用車、商用車均有大量應用成果。一汽奔騰X80在多種輕量化技術的共同作用下，相比某合資企業(yè)的對標車型減重90kg，同時C-NCAP碰撞測試得到了58.9的超高得分。

長城汽車 “項目落地快執(zhí)行力最強”

“現(xiàn)階段，我們已經(jīng)把輕量化目標作為一個重要指標融入到產品工程設計中去。過去，長城曾把輕量化技術研發(fā)獨立成一個部門來進行具體操作，隨著輕量化工作的推進，我們把輕量化的理念融入到車輛設計、制造的每個環(huán)節(jié)中，保證技術落地實施。”從長城汽車技術中心材料院常務副院長楊潔的幾句話中，我們能感受到長城汽車有計劃就要執(zhí)行的務實精神。

長城汽車2010年申請加入輕量化聯(lián)盟，2011年才正式成為聯(lián)盟成員企業(yè)。中國汽車工程學會副秘書長、輕量化聯(lián)盟秘書長張寧說：“雖然長城汽車是較晚加入聯(lián)盟的企業(yè)，但卻是項目落地最快、執(zhí)行力最強的企業(yè)，并且一直為聯(lián)盟的發(fā)展、行業(yè)的進步出謀劃策。”

楊潔認為：“輕量化聯(lián)盟是為了解決企業(yè)發(fā)展中存在的共性難題，是為了輕量化技術的進步和應用，所以長城汽車的高層領導和技術研發(fā)人員都希望能支持輕量化聯(lián)盟的發(fā)展。”

據(jù)悉，高強度鋼是長城汽車現(xiàn)階段批量化使用最為廣泛的輕量化材料之一，為此長城專門投入巨資設立一條生產線，應用熱成型技術生產高強度鋼零部件，在H6等車型上應用。長城正在開發(fā)的一款車型中，有至少8個主要零部件應用高強度鋼，整體減重超過10%。借助聯(lián)盟的力量，長城與寶鋼成立實驗室，共同承擔多個輕量化研究項目。“車型之間平臺　化使長城多種車型共享輕量化技術和零部件，成本也會逐步下降。”楊潔介紹說。

碳纖維材料是長城輕量化技術主攻的方向之一。楊潔表示，國內很多整車和零部件企業(yè)正在從事碳纖維零部件的研發(fā)，但距離成本可接受的產業(yè)化目標還有相當大的距離。有消息稱，寶馬公司準備在碳纖維產業(yè)投資8000萬歐元，以降低90%的生產成本。而在國內，若是碳纖維零部件生產成本可以降低一半，其批量化的可能性就非常大。據(jù)悉，在輕量化聯(lián)盟要求下，長城正牽頭組織多家整車企業(yè)，欲聯(lián)合攻關碳纖維技術，推動國內碳纖維產業(yè)發(fā)展。

北京汽車 “一把手親自抓”

“未來汽車技術創(chuàng)新將在智能化、電動化、輕量化的基礎上創(chuàng)造更多可能，這三大趨勢將驅動行業(yè)的革新發(fā)展，輕量化也將成為未來汽車技術發(fā)展的重要趨勢之一。”2014年9月10日，北汽集團董事長徐和誼在天津舉行的達沃斯論壇上表示。

據(jù)悉，徐和誼早已將輕量化技術的發(fā)展納入到北汽集團的戰(zhàn)略布局中，打造“一把手工程”。今年6月，徐和誼曾對北汽集團作出重要指示，“要加強加快自主品牌車型的輕量化技術布局和應用，上市的車型必須體現(xiàn)具體輕量化技術及新材料應用。”

在近日舉行的汽車輕量化聯(lián)盟媒體溝通會上，北京汽車研究院新技術及材料部工程師呂霞彪表示，近幾年，北汽集團汽車輕量化技術的研發(fā)和產業(yè)化成果突出，主要得益于集團領導的高度重視和輕量化技術推進的嚴謹?shù)墓芸亓鞒?。另外，北汽集團大力支持輕量化聯(lián)盟的工作，加強與聯(lián)盟成員的合作，并為汽車輕量化國家重點實驗室提供場地和建設支持。

一直以來，北汽集團強調提升工程師開發(fā)輕量化產品的意識，邀請輕量化聯(lián)盟專家、寶鋼首席專家、湖南大學教授、吉林大學教授等多位輕量化資深專家舉辦輕量化技術培訓，普及輕量化知識，提高工程師輕量化技術水平，并積極參加國內外輕量化學術會議。呂霞彪說：“北汽集團正在編制《輕量化技術手冊》，計劃研究院全院工程師人手一冊。并定期編制、發(fā)布輕量化簡報，介紹國內外輕量化技術進展。”

為了推進北汽自主品牌輕量化，北汽研究院全院工程師從輕量化材料、輕量化技術、輕量化設計三方面開展輕量化技術研　究與應用。加強高強度鋼板在車身上的應用，擴大鋁合金材料在汽車底盤、動力系統(tǒng)零部件的應用范圍，開展以塑代鋼等專項工作。加大熱成型、輥壓成型、液壓成型、激光焊接等技術在自主品牌上的應用。北汽推出的每款新車型都會有一套詳細輕量化方案并付諸實踐。“北汽輕量化技術的研發(fā)成果會在集團的多個車型推廣，而輕量化新技術的應用則可以對標薩博、北京現(xiàn)代的成熟技術和車型。北汽集團旗下自主品牌與合資品牌之間一直有著緊密的技術交流，有助于提升自主品牌的技術水平。”呂霞彪還表示，“汽車輕量化技術是助推產品銷量提升的關鍵技術之一。我們希望輕量化技術應用可形成一種生態(tài)鏈，施行綠色制造，控制有害物質的產生，同時提高產品回收率。”

奇瑞汽車“引入重量管理理念”

瑞虎5是奇瑞汽車走正向研發(fā)之路的又一成果，也是大量應用輕量化材料和技術的車型，車身骨架的四分之三材料應用了多種高強度鋼，在連接工藝、激光焊接、輥壓成型、熱成型技術方面也有很大提升。奇瑞推進輕量化技術應用的關鍵一步是建立重量工程系統(tǒng)，設定產品重量目標。“在奇瑞走正向研發(fā)之路，推進自主設計之后，輕量化的目標也得以全面融入到新產品的開發(fā)體系。”奇瑞汽車研究總院核心技術管理部長李鼐一介紹說。在新產品開發(fā)初期，奇瑞引入了重量管理的理念，需要為新車型建立重量工程系統(tǒng)，設定產品重量目標，從而決定各總成部件的技術工藝、材料選擇以及結構開發(fā)設計等。

新車重量目標的設計不是那么容易。“奇瑞團隊收集了大量的車輛運行數(shù)據(jù)，模擬運算車輛動力性、經(jīng)濟性以及輕量化要求的關系，從而分析確定新車合理的重量目標。輕量化技術導入需要考慮制造要求、總成設計、　成本控制、質量提升四個方面，并以此設立詳細輕量化技術研發(fā)應用路徑圖。”李鼐一解釋說。

另外，推廣輕量化會一定程度上增加企業(yè)制造成本，但只有低成本化的輕量化技術才能盡快向市場推廣。李鼐一表示，奇瑞汽車輕量化的目標是要做符合國際安全標準的、易于維修的、消費者可以接受的輕量化產品，要根據(jù)車型市場定位準確選擇輕量化技術。

上海汽車 “為輕量化技術已投入數(shù)千萬元”

“創(chuàng)新綠能驅動未來”，上汽榮威E50上市以來受到了市場的極大關注，該車車身大量應用高強度鋼、輕金屬及非金屬材料，比如鋁合金骨架、保險杠以及使用復合材料的電池盒、前端模塊等，通過車身覆蓋件減薄、結構優(yōu)化、應用熱成型技術等措施，使車身減重37kg。這車身集成了上汽在輕量化領域研究的多項成果。“上汽自主品牌從2007年就開始了輕量化技術和零部件的研發(fā)，這保證了上汽在2015年滿足國家對乘用車平均燃油消耗的要求。”上汽新能源和技術管理部馮奇說。

據(jù)悉，2008年以前，上汽只是在已有平臺上從事零散的輕量化零部件開發(fā)，而到2013年，上汽在鋁合金車身等輕量化材料和技術方面的研發(fā)投入已達數(shù)千萬元。馮奇表示，目前，上汽輕量化目標已上升至集團戰(zhàn)略層面，并在　集團領導的帶領下，成立了前瞻技術研究部，針對新能源、輕量化等領域的先進技術進行深入研究，建立技術向產品轉化的模式。

馮奇說：“輕量化聯(lián)盟的合作模式促進了企業(yè)之間的技術交流。我們也期待能與更多的企業(yè)加強合作和技術共享、數(shù)據(jù)共享，上汽前瞻技術研究部也會大力支持輕量化聯(lián)盟的發(fā)展。”

東風汽車 “商用車輕量化意義重大”

東風汽車公司在輕量化聯(lián)盟的指導下積極開發(fā)汽車輕量化技術，所負責的課題“形變鋁合金應用技術開發(fā)及其在目標車型上的集成應用”順利達到各項指標，取得了預期成果，實現(xiàn)了東風鋁合金混動客車鋁車身減重40.9%，而該車還應用了高輕度車架、高應力板簧、鋁合金車輪、鎂合金座椅骨架、樹脂玻璃及其他輕質非金屬車身內置件，使得該車整體減重1615kg，減重率14.2%。

東風汽車商用車技術中心主管工程師劉成虎介紹說：“東風汽車一直努力推動輕量化技術在多種車型上的應用。”據(jù)了解，東風在汽車關鍵零部件的開發(fā)上，應用鎂、鋁合金材料的零部件已達81種。另外，還有大量以塑代鋼零部件已批量應用。據(jù)悉，東風正在研發(fā)的一款雙座電動車，車身以鋁合金材料為主，覆蓋件采用鋼板以及非金屬材料等，車身減重達25%以上。

商用車是近年來東風輕量化技術應用的重點領域。早在2008年，東風開啟了針對重型商用車輕量化技術應用的研發(fā)工作。以東風天龍新型牽引車為例，在應用鋁合金油箱、塑料空濾外殼、高強度鋼車架、高強度鋼車輪以及零部件支架優(yōu)化設計等一系列措施之后，整車減重達到9.3%。劉成虎表示，未來東風還會推出標配全鋁合金車輪等輕量化零部件的高端重卡，以滿足市場對高品質商用車的需求。

針對東風銷量最好的“金霸”輕卡，東風則采用了以塑代鋼的油箱總成、高強度鋼的車架和車輪、鋁合金的缸體缸蓋和變速器箱體、鋁合金的貨箱箱體，以及傳動軸軸管和蓄電池的結構優(yōu)化設計，使整車減重10%。

輕量化聯(lián)盟首屆專家委員會主任陳一龍認為，東風汽車針對商用車輕量化技術研發(fā)的意義十分重大。一輛重型商用車每年燃油消耗的費用是普通乘用車的約20倍。所以，商用車輕量化技術的應用是控制汽車行業(yè)燃油消耗總量增長速度的關鍵。