近幾年，新能源汽車(chē)發(fā)展勢頭迅猛。根據中汽協(xié)數據，2018年上半年，中國新能源汽車(chē)銷(xiāo)量達到41．2萬(wàn)輛，同比增112％。并且從目前來(lái)看，盡管補貼幅度在逐漸降低，但隨著(zhù)雙積分交易的正式啟動(dòng)，車(chē)企必將加快這一領(lǐng)域的布局，新能源汽車(chē)將繼續保持較快增長(cháng)。
而值得注意的是，新能源汽車(chē)與傳統汽車(chē)的不同不僅在于使用能源的不同，整車(chē)的制造工藝及材料也發(fā)生了很大變化。作為汽車(chē)主要材料的鋼材需求自然也將受之影響。中國汽研汽車(chē)輕量化工程技術(shù)中心副總工程師趙巖近日在接受蓋世汽車(chē)記者采訪(fǎng)時(shí)表示，相較于傳統汽車(chē)，新能源汽車(chē)除了對于鋼材的需求量有所變化，在所使用鋼材的種類(lèi)上也有所區別。
輕量化需求迫切，高強鋼需求上漲
新能源汽車(chē)正在快速發(fā)展，而續航里程的短板仍然是車(chē)企的“心頭之患”。在這一情況下，汽車(chē)輕量化方案面臨更多的需求。
多項研究數據顯示，就傳統動(dòng)力汽車(chē)而言，汽車(chē)自重每減少10％，可降低油耗6％－8％，降低二氧化碳排放13％。而對于新能源汽車(chē)來(lái)說(shuō)，輕量化同樣可以降低能耗，從而提高續航里程。
近日，在由蓋世汽車(chē)主辦的2018中國汽車(chē)輕量化產(chǎn)業(yè)高峰論壇上，北汽股份研究院副院長(cháng)、總工程師曹渡就明確指出，整備質(zhì)量的增加會(huì )引起滾動(dòng)阻力、加速阻力等的增加，從而導致能耗的提高，反之，輕量化則可以顯著(zhù)降低新能源車(chē)整車(chē)能耗率。
其分享的數據顯示，在市區的運行工況下，平均車(chē)重1600 kg的電動(dòng)車(chē)如果減重20％，能量消耗可以減少15％。以具體車(chē)型為例，寶馬i3整備質(zhì)量?jì)H為1195kg，比逸動(dòng)純電動(dòng)輕415kg。若逸動(dòng)純電動(dòng)車(chē)達到寶馬i3整備質(zhì)量，則續航里程可提升12％（200km），能耗率可以降低約12％（13．76kWh／km）。
曹渡還表示，采用增加電池來(lái)增加行駛里程，成本往往會(huì )非常高。所以，新能源汽車(chē)將更重視整車(chē)輕量化，以便減少電池能耗，這樣輕量化增加的成本可以“對沖”（抵消）節省下來(lái)的能耗成本。
新能源汽車(chē)對于輕量化方案的需求更為迫切，而高強鋼是實(shí)現汽車(chē)輕量化的有效措施。據了解，高強度鋼是在普通鋼材的基礎上進(jìn)一步提升性能，能夠達到減重以及提高碰撞安全性的效果，在汽車(chē)底盤(pán)橫梁加強板、懸架支架等等部件廣泛應用。盡管其成本相比普通鋼材有所增加，但是相較于其它輕質(zhì)材料而言仍較有優(yōu)勢，是行業(yè)未來(lái)五年甚至更長(cháng)時(shí)間內的發(fā)展重點(diǎn)。
基于此，相對于普通鋼材，新能源汽車(chē)將越來(lái)越多地使用更有輕量化優(yōu)勢的高強鋼、超高強鋼。這與《節能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線(xiàn)圖》有關(guān)輕量化材料的發(fā)展目標相一致。該路線(xiàn)圖中提到，到2030年，高強鋼應用比例大幅增加，單車(chē)用鋁量超過(guò)350 kg，單車(chē)用鎂合金達到45kg，碳纖維使用量占車(chē)重5％。
快速增長(cháng)的新能源汽車(chē)消費市場(chǎng)將推動(dòng)高強度鋼需求的增長(cháng)。但有業(yè)內人士指出，在汽車(chē)用高強度鋼生產(chǎn)領(lǐng)域，國內企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品在質(zhì)量穩定性和性能一致性方面，與國外優(yōu)秀企業(yè)產(chǎn)品相比，仍有較大的差距。因此，當新能源汽車(chē)工業(yè)發(fā)展到一定階段后，隨著(zhù)市場(chǎng)對鋼材需求的改變，將會(huì )倒逼鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)加大研發(fā)力度，轉變產(chǎn)品結構，相關(guān)企業(yè)壓力加大。
鋼材仍為主要材料，但用量有所變化
鋼材一直是構成汽車(chē)的主要材料。據相關(guān)統計，近幾年生產(chǎn)的一輛普通轎車(chē)，其主要材料的重量構成比大致為：鋼鐵65％－70％、有色金屬10％－15％、非金屬材料20％左右。毋庸置疑，在新能源汽車(chē)中，鋼材同樣是目前用量最多的一種材料，并且在一定時(shí)期內，這一情況不會(huì )發(fā)生改變。一汽高工田洪福曾在接受蓋世汽車(chē)記者采訪(fǎng)時(shí)明確指出，在2025年，鋼材在汽車(chē)中的應用比例仍然會(huì )達到在50％以上。當然，這里的鋼材更多指的是高強度鋼。
不過(guò)，盡管如此，相對于傳統汽車(chē)，新能源汽車(chē)的鋼材用量將有所變化。一方面，雖然純電動(dòng)車(chē)增加了電機使用的硅鋼片的消耗，但由于其取消發(fā)動(dòng)機、變速箱以及其它相關(guān)的部件，這將明顯減少這些系統的鋼材消費。另一方面，混合動(dòng)力汽車(chē)將增加電機系統，不僅沒(méi)有減少原有發(fā)動(dòng)機系統的鋼材消費，還相應要增加電機的硅鋼片消耗。
雖然相對此前，有新能源汽車(chē)加入的汽車(chē)市場(chǎng)對于鋼材的整體用量是增是降，目前還沒(méi)有具體的結論。但是根據公開(kāi)資料顯示，汽車(chē)行業(yè)近年來(lái)的用鋼需求仍較為穩定，一般在5500萬(wàn)噸左右，占國內鋼材消費的比例約為8．1％，占全部鋼材消費的比例約為7．3％。由此來(lái)看，目前，新能源汽車(chē)的發(fā)展對于鋼材的需求量并未帶來(lái)明顯的變化。但不可否認的是，隨著(zhù)新能源車(chē)的快速增長(cháng)，接下來(lái)的情況可能會(huì )有所不同。
正如前面所說(shuō)，由于電動(dòng)汽車(chē)對于續航里程的要求，其對輕量化材料的需求更加迫切，而這其中包括高強鋼，也包括其他輕量化材料，例如鋁合金、鎂合金、碳纖維等復合材料等等。雖然目前高強鋼在抗碰撞性能、加工工藝、成本控制等方面明顯優(yōu)于鋁鎂合金等材料，但隨著(zhù)更多輕量化材料在成本、技術(shù)等方面優(yōu)勢的提升，這些材料用量將隨之增加，而這將不可避免的擠壓鋼材的用量。
曹渡亦在演講中表指出，高強鋼一定是接下來(lái)3－5年的發(fā)展趨勢，與此同時(shí)，鋁合金也在不斷推廣應用，碳纖維會(huì )在新能源汽車(chē)領(lǐng)域得到更多應用。在今后10－15年之間，汽車(chē)材料工業(yè)將迎來(lái)大的革命，普通鋼、高強鋼、聚合物、鋁合金、鎂等材料的用量將平分秋色。換句話(huà)說(shuō)，在汽車(chē)中，以上幾種材料的占比可能都在20％左右。
此外，他還表示，汽車(chē)未來(lái)的發(fā)展一定是設計多材料的混合搭配使用?！皩汃R7系白車(chē)身上把三種材料用到一起，包含4種不同的碳纖維成型技術(shù)，三種不同的鋁合金技術(shù)，白車(chē)身雖然減重只有40公斤，但是整車(chē)減了130公斤，它的成功之處就是均衡減重?！?/p>
