2021(第二屆)中國不銹鋼及特種合金新材料產(chǎn)業(yè)高端論壇暨不銹鋼聯(lián)盟第一屆第三次會員大會于10月13日-15日在廣西北海召開。14日下午,上汽集團(tuán)乘用車技術(shù)中心技術(shù)總監(jiān)倪雷先生作為大會嘉賓,在會上作《汽車行業(yè)發(fā)展及不銹鋼在汽車行業(yè)的應(yīng)用及前景》的主題演講。
一、汽車行業(yè)發(fā)展趨勢
1.1新能源汽車發(fā)展趨勢
新一輪汽車產(chǎn)業(yè)變革驅(qū)動力主要來自于能源,互聯(lián)和智能三大革命,帶來重大戰(zhàn)略發(fā)展機(jī)遇。
能源革命是據(jù)傳統(tǒng)動力汽車向新能源汽車的轉(zhuǎn)變,電池、電機(jī)和電控系統(tǒng)“三電”技術(shù)成為新的汽車核心技術(shù)。
互聯(lián)革命和智能革命相輔相成,互為支撐,密不可分;互聯(lián)化和智能化技術(shù)也將成為新的汽車核心技術(shù),進(jìn)而催生出全新的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。
1.2節(jié)能環(huán)保政策趨勢
隨著車用能源占比的逐年提升和能源形勢的嚴(yán)峻性,各國乘用車油耗標(biāo)準(zhǔn)及排放法規(guī)逐步加嚴(yán)。
2030碳達(dá)峰、2060碳中和的“3060”碳目標(biāo)已成為中國的國家戰(zhàn)略,碳管理、碳減排的形勢嚴(yán)峻,任務(wù)艱巨,實(shí)現(xiàn)節(jié)能最有效的技術(shù)之一是汽車輕量化。
二、汽車零部件材料應(yīng)用趨勢輕量化發(fā)展趨勢
2.1輕量化發(fā)展趨勢
2.1.1節(jié)能環(huán)保等要求
汽車輕量化在滿足汽車使用要求,安全性和成本控制的條件下,將結(jié)構(gòu)經(jīng)量化設(shè)計(jì)與多種輕量化材料、輕量化制造技術(shù)集成應(yīng)用、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品減重。
2.1.2輕量化作用
作為節(jié)能汽車、新能源汽車和智能網(wǎng)聯(lián)汽車的共性基礎(chǔ)技術(shù)之一,輕量化是有效實(shí)現(xiàn)汽車書能減排的重要途徑之一,是提升車輛加速性、精動性、操穩(wěn)性等諸多車輛性能的重要保障。
2.1.3輕量化材料路線
未來汽車輕量化用材采用以高強(qiáng)鋼、超高強(qiáng)鋼為主,鋁、鏌、碩纖維增強(qiáng)復(fù)合材料等多元材料的技術(shù)路線。
2.1.4新能源汽車
在電池能量密度一定的情況下,新能源汽車電池系統(tǒng)增加了整車重量,繼而降低了整車?yán)m(xù)航能力,因此大量選用輕質(zhì)或高強(qiáng)度材料,成為新能源汽車用材的重要方向之一
2.1.5用材方案
鋼鐵材料仍然是新能源汽車車身的主要用材,超高強(qiáng)鋼使用比例將繼續(xù)快速增長
2.2未來零部件選材趨向理念
德國Paderborn大學(xué)Hahn等人提出多材料組合的輕最化結(jié)構(gòu)和合適的材料用于合適的部位,他們認(rèn)為這代表未來車身選材的發(fā)展方向。
以最小的代價獲取最大的輕量化效果,在輕量化和材科特性、工藝性、生產(chǎn)批量,成本及其它制約因素中找到一個最佳的結(jié)合點(diǎn)
高強(qiáng)鋼尤其是第三代超高強(qiáng)鋼以及輕質(zhì)金屬鋁合金,鎂合金應(yīng)用比例都將加大,最終組成多材轉(zhuǎn)組合的輕量化車身
2.3節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0
1、圍繞未來節(jié)能汽車,新能源汽車和智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展需求,結(jié)合自主品牌發(fā)展環(huán)境,汽車輕量化技術(shù)路線圖提出:
近期--以完善高強(qiáng)度鋼應(yīng)用為體系重點(diǎn)
中期--以形成輕質(zhì)合金應(yīng)用體系為方向
遠(yuǎn)期--形成多材料混合應(yīng)用體系為目標(biāo)
2、明確了各階段在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、高強(qiáng)材料和輕質(zhì)材料應(yīng)用、相關(guān)成形技術(shù)和連接技術(shù)需重點(diǎn)突破的關(guān)鍵核心技術(shù)、共性基礎(chǔ)平臺建設(shè)方面需開展的工作。
3、汽車輕量化是節(jié)能汽車、新能源汽車與智能網(wǎng)聯(lián)汽車的共性基礎(chǔ)技術(shù)。到2035年預(yù)計(jì)燃油粱用車整車輕量化系數(shù)降低25%,純電動乘用車整車輕量化系數(shù)降低35%。
三、不銹鋼在汽車零部件典型應(yīng)用及前景
3.1排氣凈化系統(tǒng)不銹鋼應(yīng)用
龐大數(shù)量的汽車保有量也為我國帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題,年尾氣排放污染量超過5000萬噸。
2025年以后的溫室氣體減排暫未確定但必須繼續(xù)在更全面的基礎(chǔ)上確定2030年的目標(biāo)。
不銹鋼作為汽車排氣凈化系統(tǒng)專用材料提出了更高的挑戰(zhàn)。
耐高溫濕鹽腐蝕、抗高溫氧化、抗高溫下垂、耐冷凝液腐蝕、高溫疲勞極限、耐點(diǎn)蝕性能。
3.2裝飾件不銹鋼應(yīng)用
材質(zhì):塑料鍍鉻、不銹鋼素材、不銹鋼鍍鉻/PVD、鋁合金
應(yīng)用范圍:汽車前、后、側(cè)和后面部件
3.3新能源系統(tǒng)不銹鋼應(yīng)用
1、20200814中國汽車論壇:萬鋼提出三點(diǎn)期望、第二點(diǎn)建議中提出“要危中求機(jī),創(chuàng)新發(fā)展,開拓新能源汽車新市場;要構(gòu)建新型產(chǎn)業(yè)生態(tài)協(xié)調(diào)推進(jìn)氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和燃料電池汽車發(fā)展;推動汽車與能源、交通、信息等領(lǐng)域跨界融合,提升在城市公共交通中的應(yīng)用廣度,推動新能源汽車下鄉(xiāng)。萬鋼透露《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》已上報(bào)國務(wù)院。
寶武在國內(nèi)率先開發(fā)了汽車油箱/電池包用專用不銹鋼,B425NT、氮合金化BFS400及BFS500等已實(shí)現(xiàn)應(yīng)用較碳鋼具有優(yōu)異的耐蝕性、高強(qiáng)度和成形性能。
OEM對輕量化材料的基本要求:可實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)輕量化、抗碰撞性能最高,同時具有好的延展性、完全可回收及加工工序少、成本低。
四、雙碳目標(biāo)下減碳工作探索
4.1碳排放管理及目標(biāo)
《巴黎協(xié)定》明確氣候控制目標(biāo),各成員國相繼提出“碳中和”目標(biāo)與行動計(jì)劃 為什么要碳排放管理。
碳達(dá)峰、碳中和”影響下,產(chǎn)品碳排放作為一個重要的產(chǎn)品屬性,推動著汽車產(chǎn)業(yè)逐步形成新的競爭格局。
(關(guān)鍵字:汽車)