捷豹路虎全鋁車身車間一周年，談汽車輕量化

汽車輕量化有甚么 瑕玷 ？有人這么回覆 ：瑕玷 是許多 消費(fèi)者認(rèn)為車越重越好。

現(xiàn)實 上，車身的輕重與平安 性并沒有很強(qiáng)的相干 性。乃至 有研究數(shù)據(jù)表白，車身減重有時還有助于提高車輛的平安 性。

作為汽車行業(yè)的主要 成長 標(biāo)的目的，輕量化可以在保障汽車強(qiáng)度和平安 機(jī)能 的條件 下，經(jīng)由過程 下降 汽車的重量，提高汽車的動力性，削減 燃料耗損，下降 排放。

一組數(shù)據(jù)可以很好地申明 輕量化手藝 對 汽車節(jié)能和環(huán)保的意義：汽車整車重量假如 削減 10%，便可 以實現(xiàn)節(jié)油6%-8%，百千米 油耗下降 0.3升-0.6升，二氧化碳排放下降 5克-8克。

當(dāng)下車企紛紜 加碼輕量化，可以說主要驅(qū)動力就是日漸嚴(yán)苛的油耗和排放律例 。我國劃定 ，2021年昔時 產(chǎn)乘用車平均燃料耗損降至5升/百千米 。別的 ，按照計劃 ，汽車家產(chǎn)碳排放總量先于國度 許諾 和家產(chǎn)規(guī)模，于2028年率先到達(dá) 峰值。

當(dāng)前汽車行業(yè)輕量化的路子 主要有這三個方面：一是構(gòu)造 設(shè)計的優(yōu)化，二是采取 輕量化的材料，三是輕量化材料的成型手藝 。明顯 ，材料對 輕量化的終究 實現(xiàn)特別很是要害 。

今朝 常見的輕量化材料主要包孕 鋁合金、鎂合金、高強(qiáng)度鋼等金屬材料和 碳纖維、塑料等非金屬復(fù)合材料等。

由于分歧 材料和工藝的本錢 存在不小差別 ，分歧 價位的車也會選擇分歧 的輕量化解決方案。好比 碳纖維是成原形 對較高的輕量化材料，主要用于高端車型好比 跑車上。

而與碳纖維復(fù)合材料比擬 ，鋁合金不單有本錢 優(yōu)勢，再制造、再哄騙也加倍 容易，相干 手藝 也比力成熟，在汽車材猜中是利用最多的輕質(zhì)材料。

從減重結(jié)果 上來看，鋁合金優(yōu)于鋼鐵，汽車?yán)?1千克 鋁合金相當(dāng)于2.25千克 的鋼鐵。和鋼鐵材料比擬 ，鋁合金還有熱導(dǎo)率高、耐侵蝕 性好、易加工、具有優(yōu)秀的吸能性等長處 。

但事實上，今朝 鋁作為輕量化材料主要還是利用在高端車型上，好比 奧迪A8、捷豹XFL、特斯拉等都推出全鋁車身。除 本錢 問題，還由于 全鋁車身的加工工藝存在很高的手藝 門坎 ，許多 車企望而生畏 。

直到2021年4月7日，我國第一家獨裁 全鋁車身車間在奇瑞捷豹路虎常熟工場 完工 投產(chǎn)。同年8月推出的全新捷豹XFL，同樣成 為第一款在中國當(dāng)?shù)?出產(chǎn)制造的全鋁車身車型。

本年 4月7日，恰逢奇瑞捷豹路虎全鋁車身車間完工 一周年之際，《汽車貿(mào)易 評論》在常熟基地列入 了奇瑞捷豹路虎全鋁手藝 之旅，近距離領(lǐng)會這家公司的全鋁制造手藝 ，和 這項手藝 當(dāng)?shù)?化落地的來之不容易 。

天氣也會成為問題

在2021年9月?lián)?fù) 奇瑞捷豹路虎公司常務(wù)副總裁之前，陳雪峰是常熟出產(chǎn)基地的負(fù)責(zé)人。他告知 《汽車貿(mào)易 評論》，昔時 他率領(lǐng) 團(tuán)隊在籌謀、扶植 全鋁車身獨裁 車間的時刻 ，壓力特別很是年夜 。

奇瑞捷豹路虎常務(wù)副總裁陳雪峰稱，經(jīng)銷商的鋁車身處置懲罰 經(jīng)驗也是奇瑞捷豹路虎在鋁車身范疇 的焦點 競爭力。

由于鋁材是冷毗連的機(jī)械毗連方式，從鉚釘、鉚模、裝備 、原材料、板材到分歧 材質(zhì)的搭接來說 ，要求特別很是高，一路 頭陳雪峰的團(tuán)隊就面臨了三年夜 范疇 的挑戰(zhàn)。

第一，在模具的開辟 進(jìn)程 中，拔模深度、拔模倒角、沖材速度等身分 相當(dāng) 主要 ，而國內(nèi)許多 供給 商對 鋁車身成型的這類 經(jīng)驗積聚 還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不敷 。

第二，原材料國產(chǎn)化今后 ，可能由于情況 問題，材料的特征 和歐洲有一些差別 ，這就需要對鉚接參數(shù)進(jìn)行調(diào)劑 ，他們花了三個月時候 來調(diào)劑 鉚釘和鉚模。

第三，出產(chǎn)進(jìn)程 經(jīng)管和 質(zhì)量經(jīng)管。與焊裝要進(jìn)行裝備 測試查抄分歧 ，鋁車身更多依靠 于目測，這就需要有特別很是多的數(shù)據(jù)來證實這類 檢測方式是沒問題的。

全鋁車身的出爐需要全部 汽車制造供給 鏈的緊密親密配合，奇瑞捷豹路虎與全球多家知名供給 商展開合作，配合 解決鋁制手藝 當(dāng)?shù)?化進(jìn)程 中碰到的困難 。

全球知名鋁壓延產(chǎn)物 制造商諾貝麗斯（Novelis）為奇瑞捷豹路虎全鋁車身車間供給 鋁材。諾貝麗斯常州工場 ，也即中國第一家汽車鋁板出產(chǎn)廠商，于2021年10月21日完工 投產(chǎn)。這個日子剛巧 與奇瑞捷豹路虎常熟工場 開業(yè)的日子重合。

全新捷豹XFL所利用的絕年夜 大都汽車鋁材都來自諾貝麗斯常州工場 ，剩下的部門則來自諾貝麗斯瑞士西耶爾（Sierre）工場 。

起首 要進(jìn)行材料確當(dāng) 地 化。依照 奇瑞捷豹路虎高級工程師王勛奇的說法，全部 車身要到達(dá) 鋼性需乞降 扭曲強(qiáng)度要求才能包管 乘客的平安 ，如許 反推材料，起首 要包管 材料的不亂 性，別的 ，材料經(jīng)由 鉚接和涂裝烘烤以后 整體的機(jī)能 到達(dá) 要求的剛性和扭曲強(qiáng)度。

所有的諾貝麗斯供給奇瑞捷豹路虎的材料，都要經(jīng)由 奇瑞捷豹路虎的材料驗證，那時手藝 團(tuán)隊針對諾貝麗斯的板材在國內(nèi)分歧 的特征 做了國產(chǎn)化的測試，這些驗證都要拿到歐洲做。

由于英國的材料供貨周期和國內(nèi)的供貨周期紛歧 樣，以AC600材料為例，這個吸能材料平日 是六個月的有用 期，過了有用 期材料會逐漸 硬化。諾貝麗斯中國手藝 支撐 工程師曹龍兵說：“我們的材料強(qiáng)度、耐侵蝕 機(jī)能 等有些指標(biāo)乃至 要高于歐洲的指標(biāo)。”

這些還僅僅是局限于此刻可以或許 當(dāng)?shù)?化的一些材料，有一些高機(jī)能 的材料今朝 還達(dá)不到國產(chǎn)化的水平。

全新捷豹XFL利用 的膠黏劑則由全球?qū)I(yè)化工品出產(chǎn)商西卡（SIKA）供給，包孕 構(gòu)造 膠、玻璃膠、減振膠等產(chǎn)物 悉數(shù) 原裝進(jìn)口。

由于中英的天氣 存在差別 ，西卡也碰到了諾貝麗斯一樣 的有用 期問題。英國氣溫波動不年夜 ，而中國冬冷夏熱，玻璃底涂有用 期在英國是三個月，但到了中國，他們做了許多 當(dāng)?shù)?化匹配驗證實行 以后 發(fā)現(xiàn)，有用 期縮短到一到兩個月。

這對西卡、奇瑞捷豹路虎和 供給 商物流環(huán)節(jié)都提出一個挑戰(zhàn)。起首 是零庫存，第二，要斟酌 如何 有用 地在盡量 短的時候 內(nèi)把產(chǎn)物 用在車身上，以到達(dá) 特別很是好的機(jī)能 。

前期西卡做了許多 匹配性實行 ，包孕 配合鉚接工藝做粘接實行 、老化實行 ，還做國外材質(zhì)和國內(nèi)材質(zhì)的橫向比力，確保產(chǎn)物 機(jī)能 和國外如出一轍 。

作為奇瑞捷豹路虎的供給 商，西卡在介入 全鋁車身項目的進(jìn)程 中也有了不測 收成 ：做了許多 測試，積聚 了分歧 溫度和濕度條件下的數(shù)據(jù)，乃至 歐洲的團(tuán)隊也起頭找他們要數(shù)據(jù)，要求輸送經(jīng)驗。

不是一般的國產(chǎn)化

鋁材可以做汽車白車身、構(gòu)造 件、籠蓋 件，“從難易水平 來說 ，籠蓋 件比力容易做，好比 發(fā)念頭 發(fā)罩表里 板、四門兩蓋。可是鋁要做汽車白車身和構(gòu)造 件，觸及 金屬毗連辦 藝 、深沖壓手藝 ，手藝 難度比力高”。

諾貝麗斯中國區(qū)董事總司理 兼諾貝麗斯亞洲汽車營業(yè) 副總裁劉清曾如許 告知 《汽車貿(mào)易 評論》。

為實現(xiàn)最好 車身機(jī)能 ，奇瑞捷豹路虎遴選 分歧 系列、分歧 特點的高強(qiáng)度鋁合金材料，如AC170、AC300、AC600、RC5754和5182，利用于智能全鋁車身架構(gòu)。

RC5754在強(qiáng)度、耐侵蝕 性、毗連性及成型性等方面浮現(xiàn)出眾，車身多處都有益 用。AC600鋁合金合用 于車身增強(qiáng) 件，AC300鋁合金用于防撞梁構(gòu)造 ，AC170鋁合金合用 于外板包邊和側(cè)圍的籠蓋 件。

在全鋁車身出產(chǎn)中，除 機(jī)能 優(yōu)勝 的鋁材，還需要有先輩 的毗連辦 藝 。

全新捷豹XFL車身有2754個鉚點，采取 了18種鉚模、30種鉚釘，定制匹配480種板材搭接，采取 了從航空范疇 引入的自沖鉚接辦 藝 （self pierce riveting，簡稱SPR）。

這類 手藝 是經(jīng)由過程 伺服機(jī)電 供給動力將鉚釘直接壓入待鉚接板材，壓力高達(dá)60-80KN，然后鉚接板材在鉚釘?shù)膲毫ο潞豌T釘發(fā)生塑性形變，充盈于鉚模當(dāng)中 。

自沖鉚接為冷毗連辦 藝 ，是今朝 汽車制造行業(yè)車身毗連工藝中最為環(huán)保的毗連方式之一。車身毗連處不會發(fā)生 熱變形，無飛濺發(fā)生 ，僅需氣源，無需輪回 水冷卻，全部 進(jìn)程 無任何污染物發(fā)生 ，比傳統(tǒng)焊接節(jié)能70%。

奇瑞捷豹路虎與英國的亨羅布（Henrob）公司在自沖鉚接辦 藝 長進(jìn) 行合作。成立于1985年的亨羅布是SPR手藝 發(fā)現(xiàn) 人及市場引領(lǐng)者，2021年占全球市場份額60%閣下 。

來自亨羅布的一組數(shù)據(jù)顯示，全球2021年發(fā)賣 的9300萬輛汽車中年夜 約有6%利用SPR手藝 ，這些數(shù)字到2021年將別離到達(dá) 1.02億輛和11%。而與奇瑞捷豹路虎常熟工場 合作，是亨羅布第一次在中國年夜 規(guī)模利用 SPR工藝。

亨羅布中國副總司理 高恩興有很深的體驗，“在當(dāng)?shù)?化的進(jìn)程 中，不但 僅是拷貝國外的材料拿過來直接用，而是要讓材料和手藝 利用當(dāng)?shù)?化，構(gòu)成 一個計謀 型的合作和手藝 當(dāng)?shù)?化進(jìn)級 ”。

由于各個方面 的緣由 ，國內(nèi)與國外雙方 的板材材料紛歧 樣，需要經(jīng)由過程 調(diào)劑 鉚接參數(shù)來實現(xiàn)板材的不亂 性。亨羅布經(jīng)由 數(shù)月的調(diào)劑 ，為所有板材都找到了相對應(yīng)的鉚釘鉚模解決方案。

別的 ，亨羅布團(tuán)隊還面臨如許 的挑戰(zhàn)：全部 工藝按次和國外紛歧 樣。在國外捷豹路虎用了300多套系統(tǒng)的出產(chǎn)線，常熟工場 有232個鉚槍，兩種鉚釘一種模具要解決所有籠蓋 區(qū)域的各類 各樣的板材組合，面臨 的復(fù)雜局勢 更多。

與自沖鉚接相配合的還有一項鉚接膠合手藝 ,自沖鉚接與車身構(gòu)造 黏合劑的組合，將車身毗連強(qiáng)度增年夜 至純真 鉚接強(qiáng)度的2至3倍。《汽車貿(mào)易 評論》領(lǐng)會到，鉚接膠合手藝 在奇瑞捷豹路虎全鋁車身毗連工藝中占比達(dá)72%。

奇瑞捷豹路虎常熟工場 全鋁車身車間具有 335臺機(jī)械 人，此中自沖鉚接機(jī)械 人數(shù)目 為232套，實現(xiàn)智能全鋁車身架構(gòu)100%主動 化出產(chǎn)。并且 ，全鋁車間設(shè)有專用鋁余料收受接管 系統(tǒng)，可以實現(xiàn)鋁廢物 100%收受接管 。

為全方位及時 監(jiān)測全鋁車身的制造品質(zhì)，奇瑞捷豹路虎全鋁車身車間還具有 一套進(jìn)程 質(zhì)量包管 系統(tǒng) ，包孕 自沖鉚接的當(dāng)令進(jìn)程 監(jiān)控、可視化涂膠監(jiān)測系統(tǒng)、激光在線精度丈量 節(jié)制 系統(tǒng)、鉚接點的無損檢測和毀壞性測試等。

在此根蒂根基 上打造出的奇瑞捷豹路虎智能全鋁車身架構(gòu)，要比劃一構(gòu)造 的鋼車身減重20%-45%，靜態(tài)剛度增添 20%以上。

全新捷豹XFL的鋁合金含量到達(dá) 了國內(nèi)最高75%的比率，白車身重量297kg，其一體式?jīng)_壓側(cè)圍重量僅7千克 ，并且 連結(jié) 了進(jìn)口版車型近50:50的完善 前后配重，帶來了更短的制動距離、更精準(zhǔn)的操控，下降 了車的能耗和排放。

“我們已 有特別很是高的決定信念來處置懲罰 和經(jīng)管產(chǎn)物 ，這個進(jìn)程 和一般所說的產(chǎn)物 國產(chǎn)化還不太一樣，這是手藝 的國產(chǎn)化。手藝 國產(chǎn)化的難度遠(yuǎn)高于純真 的產(chǎn)物 國產(chǎn)化。”奇瑞捷豹路虎常務(wù)副總裁陳雪峰如斯 示意。

全鋁車間在常熟落地，奇瑞捷豹路虎也是第一次培育種植提拔 本身 的鋁車身專家，人員的常識 積聚 水平，和 全部 供給 系統(tǒng) 的成熟水平 ，都獲得 很年夜 提拔 。

陳雪峰告知 《汽車貿(mào)易 評論》，“到今天我們已 到達(dá) 和超出 了捷豹路虎全球的質(zhì)量尺度 ，今朝 也在周全 不亂 地運(yùn)行傍邊 。”

售后辦事 一樣 主要

國內(nèi)，鋁材做汽車白車身、構(gòu)造 件和籠蓋 件，最起頭是歐美一些合伙 企業(yè)把CKD件運(yùn)到中國進(jìn)行組裝。成長 到第二階段當(dāng)?shù)?化出產(chǎn)，差不多有六年時候 。

在全部 推動 鋁材手藝 當(dāng)?shù)?化落地的進(jìn)程 中，奇瑞捷豹路虎主要做了三件工作 ：節(jié)制 質(zhì)量，延續(xù) 加年夜 國產(chǎn)化的本錢 節(jié)制 ，進(jìn)一步提拔 辦事 水平。

捷豹路虎利用 鋁材手藝 已 有幾十年汗青 ，有一套特別很是成熟的售后辦事 理念和一些應(yīng)對辦法 ，可認(rèn)為 消費(fèi)者供給更便捷同時更勤儉 費(fèi)用的售后維修辦事 。

起首 ，從維修的便捷性來斟酌 。從車身角度，他們對四門兩蓋這些容易遭到 毀壞的區(qū)域進(jìn)行模塊化的售后備件的設(shè)計。一旦需要維修就沒必要 把全部 側(cè)圍全換失落 ，而多是 局部進(jìn)行換裝。同時，他們經(jīng)由過程 售后件的測試來確保在正規(guī)渠道維修的車輛的機(jī)械機(jī)能 和平安 機(jī)能 ，包孕 外不雅 美不雅 性也不會遭到 影響。

別的 ，在消費(fèi)者關(guān)心的維修費(fèi)用上，奇瑞捷豹路虎和保險公司有多種售后備件的金融解決門徑，讓顧客可能會有稍微 高點的費(fèi)用，可是不像想象中的難以接管 。

從2003年起，捷豹路虎就已 向中國年夜 量進(jìn)口全鋁車身車型。是以 ，陳雪峰說，“對 合伙 公司來說，XFL是我們投放的第一款全鋁車身轎車，可是對 奇瑞捷豹路虎的經(jīng)銷商來說，他們已 具有 特別很是多的鋁車身處置懲罰 經(jīng)驗。”

他認(rèn)為，經(jīng)銷商積聚 的這類 鋁車身處置懲罰 經(jīng)驗也是奇瑞捷豹路虎在鋁車身范疇 的焦點 競爭力。由于 競爭敵手 要諳練利用鋁車身的售后維修手藝 ，其實不 是短時候 內(nèi)便可 以實現(xiàn)的。

2021中國汽車工程學(xué)會年會發(fā)布了我國節(jié)能與新能源汽車手藝 線路 圖，此中關(guān)于汽車輕量化手藝 的成長 思緒 是三個階段逐漸 實現(xiàn)輕量化方針：

第一階段為2021年-2021年，實現(xiàn)整車比2021年減重10%。

重點成長 超高強(qiáng)度鋼和先輩 高強(qiáng)度鋼手藝 ，包孕 材料機(jī)能 開辟 ，輕量化設(shè)計方式 ，成型手藝 ，焊接工藝和測試評價方式 等，實現(xiàn)高強(qiáng)度鋼在汽車?yán)帽壤竭_(dá) 50%以上，展開 鋁合金板材沖壓抑 作手藝 研究并在車身實踐，研究分歧 材料的毗連辦 藝 。

第二階段為2021年-2025年，實現(xiàn)整車比2021年減重20%。

以第三代汽車鋼和鋁合金手藝 為主線，實現(xiàn)鋼鋁等多種材料夾雜 車身，全鋁車身的年夜 規(guī)模利用，實現(xiàn)鋁合金籠蓋 件和鋁合金零部件的批量出產(chǎn)和家產(chǎn)化利用，同時加年夜 對鎂合金和碳纖維復(fù)合材料零部件出產(chǎn)制造手藝 的開辟 ，增添 鎂合金和碳纖維零部件的利用比例，單車用鋁量到達(dá) 350kg。

第三階段為2026年-2030年，實現(xiàn)整車比2021年減重35%。

重點成長 鎂合金和碳纖維復(fù)合材料手藝 ，解決鎂合金及復(fù)合材料輪回 再哄騙問題，實現(xiàn)碳纖維復(fù)合材料夾雜 車身及碳纖維零部件的年夜 規(guī)模利用，沖破 復(fù)雜零件成型手藝 和異種零件毗連辦 藝 。單車用鎂合金到達(dá) 45kg，碳纖維利用 量占車重5%。

依照 計劃 ，全鋁車身年夜 規(guī)模利用的時候 是2021年-2025年。以此為參照，可以說，奇瑞捷豹路虎常熟工場 的全鋁車身車間很年夜 水平 上推動 了中國汽車輕量化的進(jìn)程，其鋁材手藝 在中國落地生根，也為行業(yè)供給了可供鑒戒 的本土化經(jīng)驗。