商用车轻量化——未来的大趋势

本刊记者 宁文祥

2018年8月16日，由中信微合金化技术中心、汽车轻量化技术创新战略联盟、巴西CBMM联合主办，中国汽车工程学会汽车材料分会、中国汽车工业协会专用车分会、中国金属学会合办的“第二届商用车轻量化技术国际研讨会”在北京隆重召开。会议汇集了来自各物流企业、整车、零部件生产企业、钢铁企业以及从事汽车轻量化技术研究的高校和科研院所的领导、专家、学者、工程技术人员等近150位代表出席。大会共有专题报告11项，旨在通过国家政策法规对商用车及物流行业影响、轻量化商用车用材发展方向、国内外钢铁材料发展及其在商用车上应用、轻量化商用车设计示例、商用车用高强钢焊接及结构安全技术等方面的分析和讨论，交流商用车轻量化设计、加工制造和材料应用的成功经验，推动中国商用车向轻量化技术和绿色高质量方向发展。

我国商用车轻量化水平显著提升

中国汽车工程学会侯福深副秘书长在致辞中强调：“经过长期以来的发展，国内商用车的技术水平得到了长足发展，商用车的用材水平也得到了显著的提升。先进高强钢、铝合金、镁合金、非金属复合材料等在国产商用车上已经屡见不鲜，促进了商用车的轻量化以及安全性、可靠性的提升，但是目前我国商用车先进材料的应用比例和应用成熟度相对国外先进水平仍然有较大差距。希望行业一起努力，拿出好的产品！”

中国汽车工业协会专用车分会副秘书长左伏桃表示， 现在客户对于半挂车产品的需求已经往高品质、轻量化方向发展了，产品智能化则是未来的发展方向。

材料及工艺是汽车轻量化重要途径之一，多种材料的集成应用是汽车用材的发展方向。满足轻量化—成本—用户期望的协同发展，新材料、新工艺及新技术是发展的动力源泉。东风商用车技术中心所长康明表示，应重点关注涂装材料及工艺技术、低成本复合材料、整体成型技术、泡沫金属、连接技术、回收技术。他表示，商用车下一步轻量化技术主要思路包括了以下几种：铝合金+碳纤复合材料车身减重140kg；高强度铝合金车架减重240kg；铝合金、碳纤维复合传动轴减重20kg；非金属复合材料板簧减重48kg；碳纤维车轮减重130kg；铝合金发动机缸盖减重23kg；薄壁蠕铁缸体减重40kg。

山东九州挂车制造有限公司总经理孙复森表示：“近年我国对外石油依存度逐步提升，现已达到55%，已经超过美国，我国汽车工业的发展将面临着能源环保问题的巨大压力。通过轻量化可以缓解能源压力，实现可持续发展意义。轻量化因具有高输出功率，可带来低噪音、低震动、低排放等环保优势。”孙复森认为，未来很长一段时间，钢材提升强度的轻量化应用还是一个重要的趋势。他认为其他材料的成本、技术成熟度、维修难度等各方面原因，还是很难推广。

含铌钢可助力商用车轻量化

中信金属股份有限公司副总经理郭爱民表示：“中信金属开始与巴西矿冶公司（CBMM）合作在中国推广铌微合金化技术。近30年来，中信、CBMM与钢铁企业、科研院所及广大下游行业开展了广泛的技术合作。通过采取多种形式，深入推进铌科学技术在中国的广泛应用，在汽车、能源、交通、建筑、工程机械等领域，取得了令人瞩目的成绩，有力地推动了我国钢铁行业的技术进步，促进了下游制造业产品的升级换代，为我国国民经济快速发展和国防建设做出了卓越的贡献。”

中信微合金化技术中心王文军博士在报告中表示，目前商用车用钢在向高强化方向发展，但钢板高强化后会随之带来成形开裂、性能波动等问题。铌在汽车钢材中的作用主要有两个，一是可显著细化晶粒，提高钢的强度并保证良好的成形性。二是可稳定钢板性能，铌是一种比较惰性的元素，收得率稳定，可将钢材性能控制在较窄的范围内。含铌车轮钢板具有良好的冷弯性能（铁素体+贝氏体组织）和扩孔性能，扩孔率达到104%。“在过去5年中，含铌商用车车轮钢产量增长了190%，满足了轻量化商用车轮发展的需求。”王文军说。宝钢股份中央研究院武汉分院丁礼权先生也在报告中指出，在钢中添加足够的Nb有利于保证冲击韧性，相比于Mn-Ti系，Nb-Ti系强度稳定性更好，工艺适应性更好。”

商用车用材80%来自钢铁材料，各钢铁企业也分别发表了自己的看法。安阳钢铁有限公司技术中心周茂奇先生分享了含铌高强钢开发技术进展。他认为铌对提升高强钢轻量化有非常大的促进作用。宝钢股份中央研究院武汉分院任安超先生分享了宝钢在板簧用钢开发方面的工作，表示在表面质量、加工开裂、氧化铁皮控制技术方面，高强钢技术还有待提升。首钢集团有限公司技术研究院董现春高级工程师在高强钢焊接及结构安全技术方面进行了阐述，强调了结构优化的重要性，通过结构优化进行减重轻量化。

大会也得到了巴西SBK Business公司、SSAB、巴西Virtual CAE公司的积极响应及参与。Gilberto Leal对高性能材料在商用车上的应用做了深度分析；SSAB公司技术总监David Want先生和于洋经理分享了高强钢在轻量化商用车中的应用案例；Leandro Garbin先生带来了先进的商用车燃油经济性高强钢解决方案。与会代表一致认为高强钢仍然是轻量化最具竞争力的产品。

在会议最后，中国工程学会轻量化技术创新战略联盟委员会原主任陈一龙为大会作了总结发言。陈一龙表示：“很感谢行业能提供这样一个平台，展示行业最新动态与发展趋势。目前轻量化是大家比较关注的一个方面，设计、材料与工艺在三者的关系中，设计是源头，材料是基础，工艺是纽带。技术问题是不可忽视的，但方向问题一定要搞清楚，这次的会议就很及时。”