國外主要OEM輕量化發(fā)展戰(zhàn)略 碳纖維復(fù)合材料大量應(yīng)用
日期：2015-12-01
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當(dāng)前能源環(huán)境形勢使汽車廠商面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，節(jié)能減排已成為各大廠商未來發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，而輕量化作為汽車節(jié)能減排的重要措施已被廠商們提起重視。同時(shí)嚴(yán)格的排放法規(guī)也倒逼OEM紛紛采取行動(dòng)應(yīng)對。就歐洲而言，2012年7月11日，歐盟委員會(huì)宣布，已就歐盟新車排放標(biāo)準(zhǔn)擬定了新提案，規(guī)定到2020年歐盟境內(nèi)銷售的新乘用車CO2排放量上限為95g/km，這一目標(biāo)將升級(jí)為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。為實(shí)現(xiàn)2020年達(dá)到95g/km的二氧化碳減排目標(biāo)，主要11家OEM中9家，包括一般汽車制造商和高端汽車制造商，預(yù)計(jì)到2015年各種汽車整車質(zhì)量每年至少減少100 kg，見表1.
為實(shí)現(xiàn)上述減重目標(biāo)，各大車企采取相應(yīng)對策，現(xiàn)代利用其在現(xiàn)有價(jià)值鏈上的大量功能來實(shí)現(xiàn)汽車減重 ，從豪華車型開始，車窗從玻璃到聚碳酸酯的轉(zhuǎn)變可以減重50%，漆包線從PVC轉(zhuǎn)變?yōu)樾滦蜆渲梢詼p重25%，Genesis座椅骨架從鋼改為鎂多可以減重25%。
寶馬為實(shí)現(xiàn)在移動(dòng)領(lǐng)域的持續(xù)領(lǐng)導(dǎo)地位，預(yù)計(jì)將通過創(chuàng)造新的伙伴關(guān)系來保持在創(chuàng)新型材料的投入。超高強(qiáng)度鋼車柱的厚度變化將使重量減輕4kg，鎂發(fā)動(dòng)機(jī)底座板和缸蓋多可以減重10kg，艙壁從鋼變?yōu)闊崴苄运芰蠈⒐?jié)省將近10kg的重量。
大眾集團(tuán)的整體目標(biāo)是得到一個(gè)基本的生態(tài)重建公式以加速并滿足其二氧化碳排放目標(biāo)。發(fā)動(dòng)機(jī)艙罩由鋁取代鋼將多減少7kg的重量，車柱、底板和車頂橫梁以及側(cè)梁使用新鋼種將多減重18kg。
福特將創(chuàng)新作為其未來輕量化戰(zhàn)略的關(guān)鍵。閥蓋由鋼變?yōu)?strong>碳纖維增強(qiáng)塑料將減少多50%的重量，F(xiàn)-150的底盤由鋼變成鋁將多減重50%。
考慮成本和減重效果OEM針對不同級(jí)別產(chǎn)品和不同市場將采取至少三個(gè)模塊化輕量化組件 – 演化型（Evo）、創(chuàng)新型（Inno）和革新型（Revo）– 它們是通過原材料成分定義的，并源自二氧化碳減排目標(biāo)。預(yù)期這些組件將成為差異化的競爭車型，以作為品牌創(chuàng)新從而促進(jìn)銷量。如下表2所示，微型車及入門級(jí)車市場主要考慮擴(kuò)大高強(qiáng)度鋼和超高強(qiáng)度鋼的適用范圍，面向發(fā)達(dá)市場的高端產(chǎn)品使用鋁、鎂等合金材料替代鋼材，美德等成熟市場豪華車及電動(dòng)車，跑車等成本壓力較小的頂級(jí)細(xì)分車型中大量使用碳纖維等復(fù)合材料。
總體來說，預(yù)計(jì)在當(dāng)前用鋼或鋁制造的白車身組件中，OEM將目標(biāo)先定位于車身結(jié)構(gòu)部件。在豪華車中，車身板件（車頂蓋、行李箱蓋）甚至可以跳過鋁材的使用，從2015年開始大規(guī)模應(yīng)用碳纖維增強(qiáng)塑料。部署輕量化解決方案時(shí)，保持低成 本影響和高生產(chǎn)率對于大規(guī)模應(yīng)用非常關(guān)鍵。目前，碳纖維增強(qiáng)塑料的成本為$12/kg，并且生產(chǎn)率（0.5-1.0kg/工時(shí)）清楚地顯示出未來努力需要 關(guān)注的領(lǐng)域。到2020年，預(yù)計(jì)亞洲OEM會(huì)利用建造1000kg以下汽車經(jīng)驗(yàn)的早期優(yōu)勢。
預(yù)計(jì)大眾會(huì)在其集團(tuán)之下的所有品牌中利用這個(gè)優(yōu)勢，到2018甚至有可能成為生態(tài)輕量化的領(lǐng)導(dǎo)者。
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