汽车EVI技术进展

路洪洲 马鸣图 郭爱民

（1.中信金属股份有限公司，北京 100004；2.中信微合金化技术中心，北京 100004；3. 中国汽车工程研究院有限公司，重庆 200240）

1 前言

EVI（Early Vendor Involvement）指的是上游供应商下游用户产品研发的早期阶段提前介入[1]，充分了解下游用户需求和难点，从而为下游客户提供高性能产品、个性化服务及整体解决方案的过程。EVI 模式最早由汽车原材料供应商提出并付诸实践，目前其他行业也逐步接受这一理念和模式。“合适的材料用在合适的地方”、“合适的工艺实现合适的零件制造”、“合适性价比的材料工艺方案满足合适的整车性能”等是EVI 的最终目标，但需要不断地将上述目标采用可量化的方法和手段，即解决方案来实现。随着新能源汽车、“双碳”、轻量化及安全、智能化要求和趋势的发展，汽车原材料供应商及零部件供应商的EVI 也逐步从提供高性能及高性价比材料及零部件，向提供轻量化解决方案、开裂解决方案、低碳排放解决方案、模块化解决方案转变，本文将详述近年来，汽车金属材料方面的EVI 技术进展。

2 汽车EVI材料技术

2.1 高性能汽车金属材料

2.1.1 热成形钢

热成形钢应用及热冲压成形工艺是实现汽车轻量化和安全的重要技术解决方案。韧性不足、存在氢脆问题、模具损伤大是热成形钢存在的主要问题[2-3]，为此，原材料企业及科研院所联合进行技术攻关，先后开发了高强韧抗氢脆热成形钢、薄镀层热成形钢以及抗氧化热成形钢，以满足整车企业的应用需求。

汽车碰撞时的热冲压成形零件存在开裂现象，原因主要与热成形钢的韧性较低有关。热成形钢发生大变形后产生的断裂失效模式属于韧性断裂[4]，韧性断裂是金属内部微观孔洞成核、聚集和长大，即损伤积累的结果[5]。研究指出，金属材料的韧性断裂与应力状态有关[6]，材料的应力状态常用应力三轴度h 等表征[7]。研究表明，应力三轴度（0.4～0.6）状态下的临界断裂应变可以衡量和模拟热冲压成形零件的开裂程度，该应力三轴度处于汽车碰撞过程的应力状态，因而在此应力三轴度状态下的临界断裂应变越高的材料，其制造的零件越不容易碰撞开裂。业内同仁采用碰撞开裂指数来衡量零件的抗断裂能力[5-6]，实践证明，热成形钢淬火后的延伸率值与碰撞开裂指数没有相关性，不能衡量热冲压成形零件的碰撞开裂性能，但通常强度越高，碰撞开裂指数越低，越容易碰撞开裂。材料的极限冷弯角度值可以衡量该材料的碰撞韧性以及其制造的热冲压成形零件的抗碰撞开裂能力，原因是极限冷弯测试的应力状态对应0.4～0.6 的应力三轴度。通过热成形钢的晶粒细化、带状组织降低、微米级析出控制，作者开发的铌微合金化以及铌钒复合微合金化的高强韧热成形钢的极限冷弯角度值较同强度的热成形钢提升10%～20%，在与汽车碰撞相关的应力三轴度下具有更高的断裂应变，零件碰撞断裂指数显著提高，并通过测量不同热冲压成形零件落锤试验的裂纹大小得到了验证。

无镀层热成形钢制备的零件除耐腐蚀问题，其加热过程中表面还存在氧化，需抛丸处理。抛丸处理不环保且影响零件成形精度。针对上述问题。1998 年及2006 年安赛乐米塔尔申请了铝硅镀层热成形钢专利[8]及热冲压成形零件和工艺专利[9]，解决了无镀层热成形钢加热过程中表面氧化问题，取消了热冲压成形零件抛丸工序，提高热成形模具寿命。2018 年东北大学易红亮教授申请高韧性铝硅镀层热成形钢专利[10]，通过降低镀层质量抑制热成形过程中碳在镀层与基体界面的富集，提高冷弯性能。2003 年奥钢联发布镀锌热成形钢专利[11]，镀锌热成形钢主要采用间接热成形工艺，但该工艺存在液态锌侵入奥氏体晶界造成的LME（液态金属脆性）问题。2017年Gestamp发布镀锌热成形直接热成形技术[12]，通过降低热成形温度解决了液态锌致裂纹（Liquid Metal Embrittlement，LME）问题。但测试表明，热成形钢或镀铝硅后，极限冷弯降低大幅度下降，造成了韧性不足的问题，同时氢脆也更为严重，需要采用微合金化成分调控及奥氏体化炉内的露点控制来降低氢脆。除镀层技术外，另一种解决方案是免喷丸抗氧化热成形钢相关技术，通用中国科学研究院的卢琦等开发了免抛丸热成形钢[13]，北理工重庆创新中心赵岩等开发了高温抗氧化的热冲压成形钢[14]，上述技术通过Cr、Si 以及稀土成分设计，在钢板表面形成一层亚微米级致密的氧化膜，防止表面进一步氧化，达到了免抛丸的效果，同时采用微合金化提高韧性。

2.1.2 冷成形钢

随着整车企业轻量化的需求，要求冷冲压成形钢的强度不断提高，零件结构更为复杂，进而达到零件厚度减薄但刚度和抗碰撞性能不降低的目的。这对高强度钢的强度塑性提出了更高的要求，冷冲压成形钢零件制造过程开裂主要包括拉延开裂和扩孔及剪切边缘开裂，前者主要与均匀延伸率和总延伸率相关，后两者主要与局部延伸率和总延伸率相关。为解决这一系列问题，国内外的原材料供应商先后开发了QP 钢、DH 钢以及新工艺的DP 钢。

Speer 等[15]于2003 年提出的QP 工艺，成为通过提升均匀延伸率和总延伸进而解决复杂零件拉延开裂的重要路径。QP 钢的高延伸率主要是依靠微观组织中含有一定量的残余奥氏体而引发相变诱发塑性（Transformation Induced Plasticity，TRIP）效应实现，QP 钢由于兼具较高的强度和较高的延伸率，依靠明显优于DP 钢的拉延性能，受到大多主机厂的青睐，国内相关钢铁企业[16]已经开出了980 MPa级别和1 180 MPa级别的QP钢，并在形状复杂的A、B柱加强件应用。但QP钢虽然合金添加较为简单，但对产线装备及生产工艺要求较高，目前国内仅有少部分钢铁企业具备QP 钢的生产条件。另外徐祖耀先生2007年提出的强调碳化物析出强化的淬火-分配-回火（Q-P-T）钢[17]，为QP 钢的开发提高了新的思路，近期上海交大等联合团队[18-19]建立了同时考虑界面迁移和碳化物析出的碳化物/马氏体/奥氏体双界面迁移的QPT-LE 模型，提出了高强塑性马氏体钢的增塑策略，揭示了碳化物析出对碳分配影响的机制，成为高碳、中碳和低碳的Q-P-T 钢与QP钢工艺设计的普适模型，为Q-P-T 钢与QP 钢的工艺设计提供了重要的理论支持。

增塑型DP 钢（DH）是提升均匀延伸率和总延伸进而解决复杂零件拉延开裂的另一个重要路径，DH 钢凭借优于DP 钢的拉延性能被认为是DP钢最佳替代产品。DH 钢的组织构成为在DP 钢铁素体+马氏体双相的基础上引入少量贝氏体及残余奥氏体相，依靠残余奥氏体在变形过程中的TRIP 效应延迟颈缩发生，提高钢板塑性。DH 钢的化学成分在DP 钢的基础上略有调整，不会引起因为化学成分的变化而对其生产工艺进行大幅度的调整，不影响钢板产品的制造成本。DH 钢的化学成分主要是在C、Si、Mn、Cr、Al 的基础上加入少量的Nb 和Ti。国内相关钢铁企业采用硅元素或者铝元素调控完成了DH590，DH780 以及DH980 的开发，更高强度的DH 钢也在开发中[20]。以DH780钢为例，其断后延伸率（A50）可达19%以上，在不损失强度的基础上大幅度提升了钢板的拉延性能，其成形性能将明显好于同级别DP 钢，可胜任更多成形复杂的车身结构件。

QP 钢和DH 钢提高了钢材的拉延性能进而提高冲压合格率的同时，没有解决零件局部成形开裂问题，即材料的扩孔性能没有提升，如局部胀形开裂、翻边开裂以及剪切边缘开裂的解决材料具有需要高的扩孔率，这需要QP 钢和DH 钢进一步优化组织。但传统DP 钢的扩孔率提升则有较大的空间。通过退火工艺及微合金化实现铁素体和马氏体的组织调控，可以有效提升DP 钢的扩孔性能[21]，另外一个新路径是在特定产线上，先将两相区退火的双相钢带冷制马氏体，然后在镀锌过程对马氏体再回火[22]，实现铁素体+马氏体+回火马氏体的双相钢组织，通过微合金化对组织进行调控，实现镀锌双相钢的扩孔率提升，提高双相钢的局部成形性能。

2.1.3 新能源汽车用金属材料

随着新能源汽车的发展，三电系统对钢铁材料提出了新的要求，如作为新能源汽车的心脏的电机高转速对硅钢强度提出了更高强度的要求，新能源汽车变速箱的高瞬时扭矩对齿轮钢也提出了高疲劳的要求。为满足整车企业对无取向硅钢的高强度要求，国内多个钢厂相继完成了600 MPa级电机硅钢的开发，其中采用微合金化来制备高强度硅钢是路径之一[23]，驱动电机高转速从以前的10 000 r/mim 提高20 000 r/min，转子的高速运转，一方面带来转子与定子间隙部位的温度上升，且高转速的离心力作用对材料的强度和疲劳性能提出更高的要求，传统高牌号硅钢的设计和制造技术其强度最高达到450 MPa 左右，对高转速定子的应用存在一定的安全性问题。由于转子的损耗对电机总损耗来说占比很低，可以综合考虑铁损和强度指标，通过微合金化加入特定的合金元素，通过固溶强化、细晶强化、位错强化综合措施来提高硅钢的强度，同时适当降低电磁性能。电动汽车变速箱的高瞬时扭矩是其固有特点，但其对齿轮的韧性和疲劳性能提出了更高的要求，高温渗碳技术的应用，细晶粒高性能齿轮钢开发和应用成为今后重点发展方向。目前国外齿轮制造企业在960 ℃和1 050 ℃渗碳温度时晶粒仍然在9 级和5级的水平，节能效果显著。

2.2 断裂卡片及正向选材

2.2.1 碰撞断裂卡片

断裂卡片是实现汽车零件碰撞精准模拟的前提，近几年来几乎所有的整车企业都要求原材料企业提供高强度材料的断裂卡片数据，因而需要开发精准的断裂材料卡片，特别对于热成形钢更为重要。在有限元仿真中，常用断裂失效模型对热成形钢的韧性断裂进行预测[24]。目前，常用的断裂失效模型包含常应变模型、Jonson-Cook 模型[25]、GISSMO 模型[26]和MMC 模型[27]，其中Jonson-Cook、GISSMO 和MMC 断裂失效模型基于损伤理论发展起来，模型中考虑了应力状态对材料断裂性能的影响，广泛地应用于热成形钢断裂失效行为的有限元分析预测中。2007 年，Bai, Y 和Wierzbicki, T基于Mohr-Coulomb 断裂机理[28]，采用应力三轴度和Lode 角替换Mohr-Coulomb 模型中的相关参数，得到MMC 断裂失效模型。在汽车碰撞过程中，汽车零部件应变速率变化大，最大达到500 s-1[29]，且应力状态复杂，不再是简单的拉应力或剪应力状态。而热冲压成形零部件作为主要受力体，容易产生大变形，甚至断裂。目前，针对热冲压成形零部件的变形及断裂失效行为，常采用LS_DYNA 商用软件进行仿真模拟，用断裂失效模型表征热冲压成形零部件的断裂失效行为。在汽车碰撞过程中热冲压成形零部件应力状态变化范围内，设计剪切、单向拉伸、R20-W5 缺口拉伸（缺口处宽度W为5 mm）、R5-W5 缺口拉伸及穿孔5 种试样进行断裂性能测试，对应的应力三轴度分别为0、0.333、0.387、0.431、0.666。作 者 对 比 了 不 含 铌镀层1 500 MPa 热成形钢及含铌镀层1 500 MPa 热成形钢的MMC 断裂失效曲面，并将其作为仿真失效判定依据，通过碰撞仿真计算，不含铌与马钢含铌的防撞梁的最大塑性应变分别为0.447 和0.587，这与两种材料制备的热成形防撞梁落锤开裂对比结果一致。

2.2.2 剪切边缘开裂卡片

零件发生边缘开裂是金属材料在冲压成形过程中的一种典型的失效模式，其特点是发生在零件边缘且承受单轴拉伸应变状态，其原因是由于落料工艺在料片剪切边缘产生了机械损伤或毛刺，使得零件在成形过程中，没有达到材料潜在的成形极限而提前发生失效的现象，是原材料企业通过EVI 技术支持的重要方向。目前业界达成共识如下。

a.传统的V 字型成形极限图（简称V-FLD）不能预测先进高强钢的边缘开裂[30]；

b.提升材料扩孔率或改善零件边缘质量，可以有效降低或解决先进高强钢边缘开裂的技术风险[31]；

c.现有扩孔测试标准存在不确定性和波动性[32]，导致其测量结果的可重复性差，无法保证材料实际工程评价的客观性。

为解决这一问题，作者提出了“固定行程加载+裂纹有无判定”来测试材料扩孔率，可以准确测得材料的扩孔率。由于材料扩孔边缘与零件边缘开裂位置的应变路径均为单轴拉伸应变状态[33]，孔外径边缘一周始终处于单轴拉伸状态且变形为轴对称，保证了整个外径圆周处于均匀变形状态，严格满足扩孔条件下的工程断裂应变，参考相关研究已经证明将内径扩孔率代入对数公式得到孔边缘的真实断裂应变[34-35]的方法，将外径扩孔率带入对数公式，可获得带边缘损伤条件下的真实断裂应变，肖锋等[36]在应变空间中推导出了3 个主应变ε1、ε2和ε3的数学表达式，最终得到了等效塑性应变成形极限图，形成了新的材料卡片，该卡片准确预测了相关主机厂的零件剪切边缘开裂，为合理选材和零部件及模具设计奠定了基础，解决了高强度钢冷成形的剪切边缘开裂问题。

2.2.3 正向选材

“合适的材料放在合适的地方”一直是近年来汽车选材的主要思路，但在实际操作中并没有一套系统的可操作的逻辑和流程，主要是基于经验和对标，不易保证选材的合理性。近年来，为推进车身选材的EVI 服务，蒂森克虏伯推出了“WeKo-Ka”车身选材方法，对零件的功能要求进行分析和打分，采用材料评估雷达图和零部件评估雷达图对零件选材进行匹配，并结合材料数据库来定义零件的材质、板厚和镀层信息。宝钢开发一款“宝钢慧选材”的APP，详细提供了各典型零件选材的材料信息。车身选材必须将材料特性与整车、车身及零部件的特性关联，实现定量或半定量的逻辑匹配，才能实现正向选材。本文作者在车身环状结构的框架上，在新断裂卡片及成形卡片的基础上，与上下游单位联合开发了“汽车车身的正向选 材 系 统（Material Intelligent Selection System，MISS）”[37]，该系统从零部件的抗侵入、吸能、刚度及耐久4 个性能需求维度，拉延、胀形、弯曲胀孔及剪切边缘、回弹4 个成形维度以及1 个成本维度合计9 个维度，结合材料特性进行材料推荐[38]，并可给出基于性能最优、成本最低、轻量化及制造难度4 种选择的车身材料方案。

2.3 低碳排放技术

随着国家“双碳”战略的实施，汽车行业的“碳达峰、碳中和”提上了日程，汽车原材料的碳排放至关重要，如当前新能源汽车材料生产阶段排放将占汽车全寿命周期排碳45%，2040 年将占85%左右。因而，我国多个原材料企业和零部件企业紧跟国家的“双碳”的战略部署，及时制定了双碳的时间表。以宝钢为例，2023 年宝钢将实现碳达峰，2025 年实现碳中和。实现从原材料端到生产制造端，再到使用端的深度协同降碳，积极开展汽车产品全生命周期的碳足迹评价，满足整车企业的低碳排放原材料要求。开发和提供低碳足迹原材料及成套解决方法已成为EVI 的最新方向。

现将低碳排放汽车钢及零部件的路径简述如下。

a.采用氢冶金技术[39]减少化石燃料使用，降低碳排放；

b.通过短流程替代传统钢材制备工艺降碳；c.通过开发高性能的钢材来提高零件的成品率、使用寿命、材料利用率降低碳排放；

d.通过开发高性能的钢材及制造工艺实现进一步轻量化来减少钢材使用、运输，进而降低碳排放，同时轻量化降低汽车使用过程的碳排放；

e.采用钢材及热处理工艺优化结合，降低材料及零件制备过程的碳排放，如高温渗碳齿轮、TMCP 生产工艺、非调制钢生产工艺等；

f.采用废钢循环再生制备钢铁。

低碳排放铝合金材料碳排放降低路径除了轻量化和铸造工艺优化[40]以外，主要是采用水力发电、风力发电和光伏发电的绿电代替火电实施二次铝或二次铝与电解铝混合制备汽车零部件，可降低碳排放50%～80%，但需要调控再生铝合金中的杂质，尤其是要降低铁杂质的有害作用，需要采用新型的细化剂或变质剂。

3 EVI工艺技术创新

3.1 热成形门环[41]

热成形门环是指将车身A 柱、B 柱、门槛梁和车顶边梁设计成一个封闭的整体式零件，进而进行热冲压成形。热冲压成形门环可提升汽车被动安全性能，基于热成形用钢和激光拼焊技术的一体成形门环，在碰撞管理方面优势明显。采用热成形门环有利于提升安全性能，在发生碰撞事故后更能成功打开驾驶室门。目前公开使用门环的有2014 年本田讴歌MDX、2016 年克莱斯勒大捷龙Pacifica、2018 年的Acura RDX、2019 年道奇Ram 1500 车型等。讴歌MDX 热成形门环通过坯料排样优化，材料利用率从53%提高至63%，并实现单车减重3.1 kg。Acura RDX 车型热成形内门环和外门环分别采用5 块坯料和4 块板料的TWB，内外门环都包括门槛梁，通过使用热冲压门环，可以进一步降低零件厚度并减轻质量，相较于上一代车型实现减重19 kg，此门环系统还可被用于Pilot 和Odyssey 两款车型中。但热成形门环由于零件较大，若采用非涂层热成形钢，在抛丸工序时易造成零件的变形，影响尺寸精度。若采用涂层热成形钢，在激光拼焊工艺时，需进焊缝位置的激光或机械剥离工艺，也会造成一定程度上的成本增加，这些也是原材料企业和零部件企业开展EVI 的方向。

3.2 商用车热成形上装及热成形车轮[2,41]

采用热冲压成形制备商用车上装以及车轮可以实现有效减重，作为一个全新的技术，尽管存在零件及总成设计、热成形装备开发、零件疲劳及氢脆问题、焊缝强度低、钢材的淬透性不足、及零件耐磨性需提高一系列技术难点，但得到商用车上下游的广泛关注。作者参与开发的热成形仓栅车上装和自卸车上装可实现减重20%～50%，制造成本不增加或在可以接受的范围内。另外，商用车热成形车轮的开发及验证也取得了进展[42]，常规钢制商用车车轮（22.5×9.00）质量为44～46 kg，最轻冷成形高强度钢制车轮质量为34～36 kg。开发的热冲压成形车轮质量可降至26～28 kg，接近同型号锻造铝合金车轮的质量（23～25 kg）。对于22.5×8.25的商用车车轮，同规格的钢制车轮主流产品质量是34.5 kg，最轻的冷成形高强度钢制车轮质量为31 kg，热冲压成形车轮质量可减轻到23 kg。目前热成形车轮已经完成部分整车企业的搭载路试验证[42]，有望批量应用。

3.3 铝合金一体化下车体

采用铝合金大型结构件一体化成形技术集成产品，取代原有构件冲压及焊接结构件，将多个零件集成设计成一个，减少工艺环节，提高制造效率及产品质量一致性。特斯拉Model Y 实现了后车体70 个零部件压铸成1 个零部件工艺创新，将下车体总成质量降低30%，与原设计方案对比其制造成本因此下降40%。目前一体化铝合金下车体总成开发和应用已成为新能源汽车关注的重要方向，但仍需要注意一下问题。

a.目前已在运行及正在布局的一体化铸造岛已经达20 台套以上，均为6 000 t 以上，需避免产能过剩；

b.一体化铝合金下车体替代原始铝合金方案有较高的优势，但替代钢制方案存在成本增加以及碳排放增加过高的问题，需要开展研究；

c.一体化铝合金下车体的结构设计和工艺设计难度较大，是零部件企业EVI 的重点。

4 超高强度钢零件的氢脆

在近几年，随着980 MPa 以上的DP 钢、Q&P钢、DP 钢的开发和应用，以及1 500 MPa 的热成形钢的开发和应用，1 000 MPa 以上的冲压零件、紧固件等在汽车上应用越来越多，这些零件的氢脆成为了共性问题。到2016 年，关于氢致延迟断裂论文已有近4 万篇，尤其是近年来，每年关于这一主题的论文都有数百篇，大量发表的论文也表证，氢致延迟断裂的研究课题的复杂性。除了氢强化脱聚效应（Hydrogen-Enhanced DEcohesion, HEDE）机制[43]、氢增强局部塑性变形（Hydrogen-Enhanced Local Plasticity,HELP 机制）[44]以及氢增强应变诱发空位（Hydrogen Enhanced Strain Induced Vacancy,HESIV）机制[45]外，Xie DG 等[46]除了位错发射促进氢在裂纹尖端形成小角度裂纹，钝化裂纹尖端更容易沿着氢气氛形成的小角度裂纹再次开裂的机制，有助于氢致延迟断裂的进一步理解。本文作者结合抗氢脆热成形钢的开发提出了氢增强局部塑性及氢强化脱聚效应相结合的机制（HELP+HEDE）来解释热成形钢的氢脆开裂，并在此基础上提出了超高强度钢零件氢脆的四个触发条件和解决方案[41]。

4.1 抗氢脆热成形材料

热冲压成形零件的氢致延迟断裂主要体现在零件成形后放置开裂、零件抽样加载检测后放置开裂、使用过程受外力开裂，与材料制造和零件制造过程的氢进入、原材料的成分及组织、以及使用工况等有关。为解决这一问题，相关研究机构和钢铁企业先后开发了铌微合金化热成形钢[47-49]、铌钒复合微合金化热成形钢[50-51]、钒微合金化热成形钢[52]、以及薄镀层热成形钢[10]，包括冷轧、热轧以及镀层热成形钢，强度范围在1 500～2 000 MPa 之间，在这些抗氢脆热成形钢的基础上，通过钢铁冶炼及退火和轧制过程的氢含量控制、奥氏体化炉的露点控制、奥氏体化温度及时间控制[41]实现热冲压成形零件氢脆倾向的最小化。随着材料强度的不断升高、使用工况不断增加，此类零件的氢脆还需要深入的研究，如1 800～2 000 MPa 级热成形零件在0.9 倍屈服强度预载荷下0.1 mol HCl 浸泡的恒载荷弯曲试验出现300 h 内开裂，1.1 倍屈服强度预载荷下0.1 mol HCl 浸泡10～20 h 开裂，这是是钢铁企业开展EVI 的重要方向之一。

4.2 抗氢脆冷成形材料

冷冲压成形零件的氢脆主要表现在零件下料后成形过程开裂、零件成形后放置开裂、零件抽样加载检测后放置开裂、服役过程受外力开裂等，如1 000 MPa 以上镀锌钢板下料后1～3 天冲压成形，出现零件边缘开裂，这与1 000 MPa 以上钢板冲孔后室温停留48～72 h 进行冲孔实现得到扩孔率下降达30%～35%有关，说明超高强度钢板在受到外部载荷发生变形以及机械损伤后，存在氢致延迟开裂现象。初步的解决方案如下。

a.优化成分设置纳米级氢陷阱；

b.在材料制备过程降低可扩散氢含量；

c.优化材料制备工艺，采用低温回火工艺获得回火马氏体；

d.优化零件制备工艺，采用低温回火去氢；

e.缩短下料及成形间隔时间；

f.采用带残余奥氏体组织的超高强度钢。这些问题及方案还有待于原材料企业、零部件企业和整车企业共同开展研究。

5 未来展望

随着汽车市场需求的变化及汽车产品的更新换代，整车企业对材料和工艺提出了更高的要求，需要原材料企业和零部件企业不断开发新材料和新工艺，并开展EVI 服务支持下游的产品开发，可以预见当前和未来的EVI 重点主要侧重在以下方面。

a.高强韧性抗氢脆热成形钢的开发，以及解决零件碰撞、氢脆一系列问题，并逐渐在热成形门环、商用车上装、商用车车轮应用。

b.Q&P 钢、DH 钢等新钢种的开发和应用研究，以及1 000 MPa 及以上的钢板，尤其是镀锌钢板的开发和应用。

c.新能源汽车需求的高性能高强度硅钢、齿轮钢、螺栓钢的开发和应用研究。

d.高精度材料卡片的开发和应用研究，尤其是断裂卡片和成形卡片，进一步提升汽车碰撞模拟以及成形模拟的精度。

e.低碳排放汽车钢、低碳排放铝合金材料的开发和应用研究，尤其是一体化铝合金下车体、再生铝合金材料及零件、短工艺流程汽车钢及零件的开发等，并相应开展材料及零件的碳足迹测算。

f.在新材料新工艺以及高精度卡片的前提下的正向选材的研究，进一步实现“合适的材料用在合适的地方”。