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车身轻量化 本土车企一道坎

  • 发布时间:2015-10-22 21:31:06  来源:国际商报  作者:武跃  责任编辑:罗伯特

  

  对于本土车企而言,应对车身轻量化的最大的挑战应该是在过去20年,我们以跨国车企为师,从抄袭模仿到正向开发,刚刚掌握了金属车身的设计和制造工艺,就迫于节能减排压力被裹挟进了车用复合材料时代。这一转变绝非简单更换替代材料,而是需要适应全新的新车开发流程。

  车身轻量化是个有意思的话题。

  10月18日,北美最大的车身轻量化复合材料制造商——美国赛史品(CSP)公司与中国青岛威奥轨道集团成立的股比对等的合资企业(赛史品威奥)在唐山正式开业。该合资企业的成立,标志着中国将迎来代表世界汽车未来的复合材料车身轻量化时代。

  车身轻量化的研发始于1970年代全球能源危机之后,到1990年代中后期,跨国车企已成功将各种优异的轻质材料——高强度钢、铝合金、镁合金、复合材料运用于车身和车架的制造。而随着近十年来欧美国家汽车节能、排放法规的日趋严苛,车用复合材料的研发和使用都呈加速发展之势。

  数据表明,汽车每减重10%,燃油经济性可提高6~8%;复合材料比钢材最多可减重30%。1970年世界轿车平均自重为1580千克,1995年减至1270千克。中型轿车平均自重则从1980年的1520千克减至2000年的1230千克。2009年,美国确定的中型轿车的中长期减重目标是1000千克以下。

  CSP进入中国市场的时机拿捏的很准:其一,作为全球第一的汽车产销大国,中国的环境压力已达临界,雾霾污染倒逼汽车节能减排,车身轻量化是避不开的技术选项。其二,发达国家的汽车节能、排放法规不知比中国严多少倍,包括车身轻量化、发动机排量小型化在内的新技术已成为跨国车企新一轮的竞争制高点,中国市场不可能置身其外。CSP的复合材料在美国“三大”车型上已经相当普及,现在来中国投资建厂,其中是否也有着美系车的配套要求呢?

  CSP在开业现场的展品表明,目前车用复合材料在性能上已经完全可以取代金属材料运用于汽车的车身覆盖件(前机盖、翼子板、侧围)和车门、车顶、后备箱盖等车身结构件,以及内饰件、座椅、空调、水箱、散热器等内部结构件,在耐高温、耐腐蚀、抗疲劳等方面更胜一筹。在安全方面,复合材料在发生碰撞后的高强度和优异的吸能、溃缩特性毫不逊于金属车身;在工程特性方面,复合材料还有三大优势:一是模具成本仅为金属冲压件的1/4;二是可将复杂的结构件一次注塑成型,一个散热器就可合并27个冲压组合;三是可直接进入主机厂的涂装线,与其他车身金属件共线完成喷涂工艺。

  当前跨国车企都快要让欧盟、美国的排放法规“逼疯”,同时又要拼命压缩成本、却又不能降低安全和质量标准,压力之下,它们又何能拒绝这种理想的复合材料呢?据CSP提供的数据,目前在成熟汽车市场,单车复合材料的平均使用率为128~178千克,而中国本土品牌的单车平均使用率不到50千克。

  CSP的年产能7.8万吨,新成立的合资公司规划产能2.4万吨,中国市场的分量可见一斑。那么CSP将给本土车企带来什么机遇?本土车企又将面临什么样的挑战?此次一汽、上汽、北汽现身合资公司开业典礼,引发媒体想象。合资公司中方高管透露说,该项目从立项到开业历时三年,前期调研做的非常扎实,与潜在客户的洽谈进展顺利。

  对于本土车企而言,应对车身轻量化的最大挑战应该是:过去20年我们以跨国车企为师,从抄袭模仿到正向开发,刚刚掌握了金属车身的设计和制造工艺,就迫于节能减排压力被裹挟进了车用复合材料时代。据CSP合资公司高管介绍,这个转变绝非简单的更换替代材料,而是需要适应一种全新的新车开发流程,它涉及到车辆的整体工程性能、主动安全、风阻系数等;不同类型和级别的车型对复合材料的要求和用量也不一样。为此CSP作为车用复合材料的供应商,它还直接参与客户的新车开发,并对客户研发人员提供培训。

  同样重要的是,使用CSP的复合材料,模具工装成本可大幅降低,合并冲压件也能缩减一块成本,但是新车开发流程的改变肯定会增加投入,而CSP复合材料的成本与规模成反比,那么在一款量产车型上,使用多少复合材料、年销量达到多少万辆才能盈利?对此问题,合资企业首席运营官拉里-贝尔不是很确定,因为车型和复合材料的用量差别很大。但是根据他在CSP墨西哥工厂的12年管理经验,丰田的某款皮卡车厢全部使用CSP复合材料,盈利规模大致在25万辆左右。

  CSP的复合材料共有120种配方,全部专利都向合资企业开放且后者可无偿使用,这在国内合资企业是很少见的。在产品层面,CSP的TCA(超清/轻质/标准强化A级表面材料)领先所有竞争对手。在合资企业车间,记者看到了德国顶级复合材料成型系统制造商——迪芬巴赫的整套生产线,该生产线是世界首个可实现多种先进复合材料特别是碳纤维的连续生产线,产品专供高档车型使用。而另一条“天锻”合资生产线则是为中低端量产车型而备。

  中国2015年的燃油限值是6.9L/百公里,相比欧盟、美国的节能减排目标要宽松的多。应对车身轻量化挑战,本土车企还有时间。

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