輕質材料應用方面

圖11

圖片來源于AUTO．IFENG．COM

輕質材料，在車身而言，主要指熱成形鋼、鋁合金、鎂合金、復合材料等，他們具體的應用位置如圖11。

1

熱成形

圖12展示了B柱熱成形加強板的開發流程，在中國品牌企業里，超高強鋼熱沖壓的新技術在長安汽車率先于2011年實現批量應用。

圖12

圖片來源于長安－楊琴

目前，應用熱成形技術，業內普遍認可的減重效果為10％－25％，以下兩個零件的減重效果較為顯著，如圖13所示。

圖13

圖片來源于長安研究總院先期技術研究所

長安汽車熱成形移動首次采用熱成形B柱加強板以來，熱成形零件的應用已范圍已擴大到10個零件。圖14展示了長安熱成形零件應用與規劃情況。

圖14

圖片來源于長安－楊琴

2

鋁合金

鋁合金在長安汽車上的應用已比較成熟，無論是從鋁機蓋、鋁防撞梁到鋁合金控制臂，還是鋁合金CCB、鋁電池包箱體。

圖15

數據來源于長安－鄧燕君

從幾個主機廠的數據來看，鋁合金機蓋的減重比率普遍為40％左右，是鋁合金輕量化效果最為顯著的表現。

圖16

數據來源于長安－鄧燕君

圖17

數據來源于長安－鄧燕君

圖18

數據來源于長安第二屆新技術展

鋁合金在汽車上的應用還存在一些亟待解決的問題，特別是變形鋁合金的應用。目前，壓鑄鋁合金在長安汽車上的實際應用也較少。

3

鎂合金

長安汽車研究鎂合金在汽車中的應用可以追溯至2001年，再到后來的“十五”和“十一五”。長安汽車前期的鎂合金研究成果如圖19所示。

圖19

數據來源于長安汽車

目前，鎂合金研究的重點在于大型復雜鎂合金壓鑄件（如鎂合金CCB）、鎂合金產品在復雜工況下的應用嘗試（如鎂合金輪轂）以及變形鎂合金在汽車上的應用探索（如鎂合金座盆）。如圖20所示為目前鎂合金研究的重點方方案。

圖20

數據來源于長安汽車

鎂合金CCB集成度高，減重可達50％，減震和尺寸穩定性好，可有效控制儀表板總成異響，同時又沒有鋼質CCB的焊接變形問題。

圖21

數據來源于長安第二屆新技術展

鎂合金輪轂采用邊緣澆注式真空壓鑄工藝，金屬液是先由邊緣扇形澆口進入輪輞，然后沿輪輞和輪輻向上充填，把氣體一直往上趕，進入輪輞上邊緣的溢流槽。

圖22

數據來源于長安汽車

圖23

數據來源于長安第二屆新技術展

鎂合金座盆采用鎂合金板材沖壓成形工藝，厚度為1．2mm，最終重量約為0．322kg，較鋼質減重率為65．6％。座盆的開發技術路線如圖24。

圖24

圖片來源于長安汽車

除了上述的幾種較為復雜的產品外，鎂合金在汽車上研究與應用還有變速箱殼體、鎂合金油底殼、鎂合金氣缸罩蓋等。另外，長安汽車已在車型上使用PP＋玻纖所制造的前端模塊，同時也在研究碳纖維等復合材料在汽車上應用的可能性。

圖25

圖片來源于長安第二屆新技術展

先進成形工藝方面

1

超高強鋼輥壓

高強鋼輥壓的研究方向是1180MPa及以上強度的馬氏體鋼的輥壓成型工藝。高強鋼輥壓門檻加強件的重量由原來的6．8kg降低至4．76kg，減重比率為30％。

圖26

圖片來源于長安汽車

2

液壓成形

原型車的副車架采用鋼管焊接的工藝，其重量為33．9kg。采用液壓成形工藝后，重量降低至24．4kg，減重比率為28％。

圖27

圖片來源于長安汽車

不看收益的輕量化都是耍流氓

長安汽車近十年累計銷售不少于365萬輛，其中逸動（7年7款）累計銷售77萬輛、CS75（5年5款）累計銷售75萬輛、CS35（7年5款）累計銷售72．5萬輛，如圖28。

圖28

數據來源于車主之家

總結

綜上，長安汽車在各條輕量化路徑上皆有建樹，不愧為輕量化實踐先鋒。但一些客觀的事實我們也不能忽略，汽車零部件由輕質材料或先進成形工藝制造，材料價格必然增加！類似真空壓鑄等成形工藝只掌握在少數供應商手中，導致加工成本也比傳統的增加，進而導致輕量化零部件的成本增加，為普通鋼材的1－3倍，因此很難批量應用。

另外，對輕量化方案的成本一般核算都不太精準，這對輕量化技術路線的選擇影響很大。在紐北看來，輕量化不僅是結構、材料、工藝的系統工程，同時也是設計部門、驗證部門、成本部門和制造部門的通力合作過程。

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