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新能源汽车这么火,对未来钢材影响几何?

导读: 而值得注意的是,新能源汽车与传统汽车的不同不仅在于使用能源的不同,整车的制造工艺及材料也发生了很大变化。作为汽车主要材料的钢材需求自然也将受之影响。

近几年,新能源汽车发展势头迅猛。根据中汽协数据,2018年上半年,中国新能源汽车销量达到41.2万辆,同比增112%。并且从目前来看,尽管补贴幅度在逐渐降低,但随着双积分交易的正式启动,车企必将加快这一领域的布局,新能源汽车将继续保持较快增长。

而值得注意的是,新能源汽车与传统汽车的不同不仅在于使用能源的不同,整车的制造工艺及材料也发生了很大变化。作为汽车主要材料的钢材需求自然也将受之影响。中国汽研汽车轻量化工程技术中心副总工程师赵岩近日在接受盖世汽车记者采访时表示,相较于传统汽车,新能源汽车除了对于钢材的需求量有所变化,在所使用钢材的种类上也有所区别。

轻量化需求迫切,高强钢需求上涨

新能源汽车正在快速发展,而续航里程的短板仍然是车企的“心头之患”。在这一情况下,汽车轻量化方案面临更多的需求。

多项研究数据显示,就传统动力汽车而言,汽车自重每减少10%,可降低油耗6%-8%,降低二氧化碳排放13%。而对于新能源汽车来说,轻量化同样可以降低能耗,从而提高续航里程。

近日,在由盖世汽车主办的2018中国汽车轻量化产业高峰论坛上,北汽股份研究院副院长、总工程师曹渡就明确指出,整备质量的增加会引起滚动阻力、加速阻力等的增加,从而导致能耗的提高,反之,轻量化则可以显著降低新能源车整车能耗率。

其分享的数据显示,在市区的运行工况下,平均车重1600 kg的电动车如果减重20%,能量消耗可以减少15%。以具体车型为例,宝马i3整备质量仅为1195kg,比逸动纯电动轻415kg。若逸动纯电动车达到宝马i3整备质量,则续航里程可提升12%(200km),能耗率可以降低约12%(13.76kWh/km)。

曹渡还表示,采用增加电池来增加行驶里程,成本往往会非常高。所以,新能源汽车将更重视整车轻量化,以便减少电池能耗,这样轻量化增加的成本可以“对冲”(抵消)节省下来的能耗成本。

新能源汽车对于轻量化方案的需求更为迫切,而高强钢是实现汽车轻量化的有效措施。据了解,高强度钢是在普通钢材的基础上进一步提升性能,能够达到减重以及提高碰撞安全性的效果,在汽车底盘横梁加强板、悬架支架等等部件广泛应用。尽管其成本相比普通钢材有所增加,但是相较于其它轻质材料而言仍较有优势,是行业未来五年甚至更长时间内的发展重点。

新能源汽车这么火,对未来钢材影响几何?

《节能与新能源汽车技术路线图》中有关轻量化材料的规划

基于此,相对于普通钢材,新能源汽车将越来越多地使用更有轻量化优势的高强钢、超高强钢。这与《节能与新能源汽车技术路线图》有关轻量化材料的发展目标相一致。该路线图中提到,到2030年,高强钢应用比例大幅增加,单车用铝量超过350 kg,单车用镁合金达到45kg,碳纤维使用量占车重5%。

快速增长的新能源汽车消费市场将推动高强度钢需求的增长。但有业内人士指出,在汽车用高强度钢生产领域,国内企业生产的产品在质量稳定性和性能一致性方面,与国外优秀企业产品相比,仍有较大的差距。因此,当新能源汽车工业发展到一定阶段后,随着市场对钢材需求的改变,将会倒逼钢铁生产企业加大研发力度,转变产品结构,相关企业压力加大。

钢材仍为主要材料,但用量有所变化

钢材一直是构成汽车的主要材料。据相关统计,近几年生产的一辆普通轿车,其主要材料的重量构成比大致为:钢铁65%-70%、有色金属10%-15%、非金属材料20%左右。毋庸置疑,在新能源汽车中,钢材同样是目前用量最多的一种材料,并且在一定时期内,这一情况不会发生改变。一汽高工田洪福曾在接受盖世汽车记者采访时明确指出,在2025年,钢材在汽车中的应用比例仍然会达到在50%以上。当然,这里的钢材更多指的是高强度钢。

不过,尽管如此,相对于传统汽车,新能源汽车的钢材用量将有所变化。一方面,虽然纯电动车增加了电机使用的硅钢片的消耗,但由于其取消发动机、变速箱以及其它相关的部件,这将明显减少这些系统的钢材消费。另一方面,混合动力汽车将增加电机系统,不仅没有减少原有发动机系统的钢材消费,还相应要增加电机的硅钢片消耗。

虽然相对此前,有新能源汽车加入的汽车市场对于钢材的整体用量是增是降,目前还没有具体的结论。但是根据公开资料显示,汽车行业近年来的用钢需求仍较为稳定,一般在5500万吨左右,占国内钢材消费的比例约为8.1%,占全部钢材消费的比例约为7.3%。由此来看,目前,新能源汽车的发展对于钢材的需求量并未带来明显的变化。但不可否认的是,随着新能源车的快速增长,接下来的情况可能会有所不同。

正如前面所说,由于电动汽车对于续航里程的要求,其对轻量化材料的需求更加迫切,而这其中包括高强钢,也包括其他轻量化材料,例如铝合金、镁合金、碳纤维等复合材料等等。虽然目前高强钢在抗碰撞性能、加工工艺、成本控制等方面明显优于铝镁合金等材料,但随着更多轻量化材料在成本、技术等方面优势的提升,这些材料用量将随之增加,而这将不可避免的挤压钢材的用量。

曹渡亦在演讲中表指出,高强钢一定是接下来3-5年的发展趋势,与此同时,铝合金也在不断推广应用,碳纤维会在新能源汽车领域得到更多应用。在今后10-15年之间,汽车材料工业将迎来大的革命,普通钢、高强钢、聚合物、铝合金、镁等材料的用量将平分秋色。换句话说,在汽车中,以上几种材料的占比可能都在20%左右。

此外,他还表示,汽车未来的发展一定是设计多材料的混合搭配使用。“宝马7系白车身上把三种材料用到一起,包含4种不同的碳纤维成型技术,三种不同的铝合金技术,白车身虽然减重只有40公斤,但是整车减了130公斤,它的成功之处就是均衡减重。”

作者:解全敏

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