由于电动车发展、大气污染、材料循环利用等诸多问题，铝材替代正在成为汽车轻量化的解决方案之一。日前，记者走访了多家车企和专家学者，全面了解车用铝材替代的发展方向及趋势。
国内豪车悄然兴起铝材替代
10月21日，奇瑞路虎揽胜极光在常熟下线，这是奇瑞路虎第一款国产车型。奇瑞路虎焊接车间的一位工程师向现代快报记者表示，国产化揽胜极光主要在引擎盖上用铝材。
前不久，奇瑞路虎高管集体赴常熟当地铝制品上市公司——常铝股份考察，这被外界视为路虎正在寻找铝制品供应商，也开启路虎国产车型将使用全铝车身的想象空间。也有消息称，即将投产的捷豹XE车型有望采用全铝车身。
常铝股份董事会秘书孙连键表示，路虎和常铝在车辆用铝合金材料的业务正在洽谈，公司在这方面有技术储备。常铝股份一直给贝尔和法莱奥供应铝合金材料，他们用铝合金材料制造汽车零部件可以降低车身重量。
不仅是奇瑞路虎，奥迪很早就启动了“高度铝制轿车”项目，开始研发铝制轻型车身架构，并在奥迪A8车身上运用。由于铝材成本较高，所以目前大比例使用铝材的车型还集中在豪华车领域。
实际上，由于电动车发展、大气污染、材料循环利用等多方面的原因，铝材替代已经成为汽车轻量化发展趋势之一，如何使用铝材降低车身重量成为车企追求的方 向。以路虎第四代揽胜的全铝车身为例，全铝车身相对同等强度的钢结构车身轻180kg，加上内饰件和动力总成等部件，整车减重最多达到420kg，相当于 5名成年人的重量。
常铝股份董事会秘书孙连键分析，汽车轻量化会使铝合金在车辆上的运用更加广泛，车用铝材将是常铝股份未来重要的发展方向，目前车用铝材的业务占比为40%，以后会远远超过这个比重。
业绩也侧面印证了车用铝材行业的景气。常铝股份2014上半年报显示，汽车用铝合金箔 (专业术语为铝合金薄板)的营业收入同比增长39.32%，大大高于其他细分行业用铝增长，也高于公司工业用铝整体营收7.62%的增长。
铝制电动车最有希望普及
在北美，铝材替代已经走在全球前列，开始普及到高量产车。如果说特斯拉ModelS使用全铝车身设计还是富人的游戏，在今年初的底特律车展上，福特发布的2015款F-150车型则吹响了全铝材料普及的号角。
F-150是全球首款采用全铝车身的高量产车， 采用全铝车身后，整车重量将减轻317kg，燃油经济性有望提高15%～20%。据悉，F-150是福特旗下的经典皮卡，多年高踞美国的十大畅销车榜首。 F-150在北美售价3万美元左右，属中端车型。福特F-150采用全铝车身，标志着传统整车厂大规模用铝合金材料的开始，全铝车身开始向中端车普及。
目前最有希望普及的恰恰是电动汽车。在相同续航里程情况下，由于铝制电动车携带的电池重量小于钢制电动车，全铝车身比钢制车身需要的电池容量减少。尽管全铝车身成本较高，但由于节约电池成本，使全铝电动车具有价格优势。
技术难题尚待解决
虽然铝材应用越来越广泛，但很多车企在全铝车身探索过程中还是遇到了一些问题。常熟奇瑞路虎的焊接车间工程师告诉记者，车用合金铝材要求更高的焊接技术，点焊容易使铝变形，多数采用铆焊，这会增加成本。
这位工程师表示，全铝车身一般使用铆接和胶合工艺拼装，铝合金材料本身并不适合传统焊接工业。由于铝合金材料对热较敏感，如果使用传统焊接工艺连接车身部件，会存在材料强度下降的问题，而且由于受热易变形。
10月中旬，记者参观一汽大众长春的第二轿车厂，在测量技术中心看到一辆奥迪A8正在做车身匹配检测，而奥迪A8的车身很早就应用了铝制轻型车身架构。巧合的是，一汽大众现场工程师正好拿这辆车解释匹配检测，“这辆车左前门上沿出现了肉眼不易察觉的凹陷，在做车身匹配检测时才发现，我们猜测可能是铝材塑 形较钢材稍差造成的”。
专家观点
铝合金全面替代是系统工程
南京航天航空大学先进材料与成形技术研究所所长、美国福特汽车公司特聘教授陶杰则认为，如果铝合金全面替代，则对车辆零部件结构设计以及车辆整体安全性 设计提出了更高的要求；同时，厂商原先的焊接生产线就要全面改造，这些问题都是系统工程问题。铝合金的大量使用，可能更适合于全新生产线的中高端车型。
陶教授认为，铝合金只是汽车轻量化的方式之一。汽车轻量化还可以通过另外两个方式解决，其一是结构优化和轻量化设计；其二是复合材料的应用，比如纤维增强复合材料等。
小百科
疑问一：铝制车能减重多少？
答：一般情况下，交通工具的重量减轻10%，燃料可以节省8%；交通工具每使用1公斤铝，可降低20公斤二氧化碳排放。铝的密度约为钢的1/3，铝代替 钢制造汽车，可使整车重量减轻30%～40%，制造发动机可减重30%，铝质散热器比相同的铜制品轻20%～40%，铝车轮可减重30%左右。
疑问二：铝材更轻，会不会不安全啊？
答：全铝车身吸收的撞击力量比钢还要大，因此更能保证车内驾乘人员的安全。因为铝的优良特性，今天铝合金已被广泛使用到汽车各部位，如仪表台及发动机支架、铝合金车轮、悬挂系统零件、保险杠防撞梁、汽缸、车门及热交换器等。
疑问三：铝替代钢，买车成本不就上去了嘛？
答：目前最经济可行的轻量化方案是用铝替代钢，因为节省的燃油成本相比于增加的购车成本，开始具备经济性。
根据方正证券研究所的测算，在汽车中每使用1kg铝材，可减重2.2kg，按普通家用车计算，每年可节约近2升汽油，以目前的油价计算，约1.6年即可收回使用铝替代钢增加的成本。
疑问四：铝材绿色环保吗？
答：铝是最环保的绿色金属，具有良好的加工性能、物理性能、机械性能及抗腐蚀性。因其优异的综合性能，大到重要的航空航天器，小到包装容器、锅碗瓢盆，都离不开铝。
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