而值得注意的是，新能源汽車與傳統(tǒng)汽車的不同不僅在于使用能源的不同，整車的制造工藝及材料也發(fā)生了很大變化。作為汽車主要材料的鋼材需求自然也將受之影響。中國汽研汽車輕量化工程技術(shù)中心副總工程師趙巖近日在接受蓋世汽車記者采訪時表示，相較于傳統(tǒng)汽車，新能源汽車除了對于鋼材的需求量有所變化，在所使用鋼材的種類上也有所區(qū)別。
新能源汽車正在快速發(fā)展，而續(xù)航里程的短板仍然是車企的“心頭之患”。在這一情況下，汽車輕量化方案面臨更多的需求。
多項研究數(shù)據(jù)顯示，就傳統(tǒng)動力汽車而言，汽車自重每減少10％，可降低油耗6％－8％，降低二氧化碳排放13％。而對于新能源汽車來說，輕量化同樣可以降低能耗，從而提高續(xù)航里程。
近日，在由蓋世汽車主辦的2018中國汽車輕量化產(chǎn)業(yè)高峰論壇上，北汽股份研究院副院長、總工程師曹渡就明確指出，整備質(zhì)量的增加會引起滾動阻力、加速阻力等的增加，從而導(dǎo)致能耗的提高，反之，輕量化則可以顯著降低新能源車整車能耗率。
其分享的數(shù)據(jù)顯示，在市區(qū)的運(yùn)行工況下，平均車重1600 kg的電動車如果減重20％，能量消耗可以減少15％。以具體車型為例，寶馬i3整備質(zhì)量僅為1195kg，比逸動純電動輕415kg。若逸動純電動車達(dá)到寶馬i3整備質(zhì)量，則續(xù)航里程可提升12％（200km），能耗率可以降低約12％（13.76kWh／km）。
曹渡還表示，采用增加電池來增加行駛里程，成本往往會非常高。所以，新能源汽車將更重視整車輕量化，以便減少電池能耗，這樣輕量化增加的成本可以“對沖”（抵消）節(jié)省下來的能耗成本。
新能源汽車對于輕量化方案的需求更為迫切，而高強(qiáng)鋼是實(shí)現(xiàn)汽車輕量化的有效措施。據(jù)了解，高強(qiáng)度鋼是在普通鋼材的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升性能，能夠達(dá)到減重以及提高碰撞安全性的效果，在汽車底盤橫梁加強(qiáng)板、懸架支架等等部件廣泛應(yīng)用。盡管其成本相比普通鋼材有所增加，但是相較于其它輕質(zhì)材料而言仍較有優(yōu)勢，是行業(yè)未來五年甚至更長時間內(nèi)的發(fā)展重點(diǎn)。
基于此，相對于普通鋼材，新能源汽車將越來越多地使用更有輕量化優(yōu)勢的高強(qiáng)鋼、超高強(qiáng)鋼。這與《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》有關(guān)輕量化材料的發(fā)展目標(biāo)相一致。該路線圖中提到，到2030年，高強(qiáng)鋼應(yīng)用比例大幅增加，單車用鋁量超過350 kg，單車用鎂合金達(dá)到45kg，碳纖維使用量占車重5％。
快速增長的新能源汽車消費(fèi)市場將推動高強(qiáng)度鋼需求的增長。但有業(yè)內(nèi)人士指出，在汽車用高強(qiáng)度鋼生產(chǎn)領(lǐng)域，國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品在質(zhì)量穩(wěn)定性和性能一致性方面，與國外優(yōu)秀企業(yè)產(chǎn)品相比，仍有較大的差距。因此，當(dāng)新能源汽車工業(yè)發(fā)展到一定階段后，隨著市場對鋼材需求的改變，將會倒逼鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)加大研發(fā)力度，轉(zhuǎn)變產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，相關(guān)企業(yè)壓力加大。
鋼材仍為主要材料，但用量有所變化
鋼材一直是構(gòu)成汽車的主要材料。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，近幾年生產(chǎn)的一輛普通轎車，其主要材料的重量構(gòu)成比大致為：鋼鐵65％－70％、有色金屬10％－15％、非金屬材料20％左右。毋庸置疑，在新能源汽車中，鋼材同樣是目前用量最多的一種材料，并且在一定時期內(nèi)，這一情況不會發(fā)生改變。一汽高工田洪福曾在接受蓋世汽車記者采訪時明確指出，在2025年，鋼材在汽車中的應(yīng)用比例仍然會達(dá)到在50％以上。當(dāng)然，這里的鋼材更多指的是高強(qiáng)度鋼。
不過，盡管如此，相對于傳統(tǒng)汽車，新能源汽車的鋼材用量將有所變化。一方面，雖然純電動車增加了電機(jī)使用的硅鋼片的消耗，但由于其取消發(fā)動機(jī)、變速箱以及其它相關(guān)的部件，這將明顯減少這些系統(tǒng)的鋼材消費(fèi)。另一方面，混合動力汽車將增加電機(jī)系統(tǒng)，不僅沒有減少原有發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的鋼材消費(fèi)，還相應(yīng)要增加電機(jī)的硅鋼片消耗。
正如前面所說，由于電動汽車對于續(xù)航里程的要求，其對輕量化材料的需求更加迫切，而這其中包括高強(qiáng)鋼，也包括其他輕量化材料，例如鋁合金、鎂合金、碳纖維等復(fù)合材料等等。雖然目前高強(qiáng)鋼在抗碰撞性能、加工工藝、成本控制等方面明顯優(yōu)于鋁鎂合金等材料，但隨著更多輕量化材料在成本、技術(shù)等方面優(yōu)勢的提升，這些材料用量將隨之增加，而這將不可避免的擠壓鋼材的用量。
曹渡亦在演講中表指出，高強(qiáng)鋼一定是接下來3－5年的發(fā)展趨勢，與此同時，鋁合金也在不斷推廣應(yīng)用，碳纖維會在新能源汽車領(lǐng)域得到更多應(yīng)用。在今后10－15年之間，汽車材料工業(yè)將迎來大的革命，普通鋼、高強(qiáng)鋼、聚合物、鋁合金、鎂等材料的用量將平分秋色。換句話說，在汽車中，以上幾種材料的占比可能都在20％左右。
此外，他還表示，汽車未來的發(fā)展一定是設(shè)計多材料的混合搭配使用。“寶馬7系白車身上把三種材料用到一起，包含4種不同的碳纖維成型技術(shù)，三種不同的鋁合金技術(shù)，白車身雖然減重只有40公斤，但是整車減了130公斤，它的成功之處就是均衡減重。”
