国内外乘用车车身轻量化材料应用历史和发展预测

2023年12月16日发(作者：尼桑奇骏价格)

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国内外乘用车车身轻量化材料应用历史和发展预测

作者：路洪洲 李军 王智文 陈一龙 郭爱民 路贵民

来源：《新材料产业》2015年第12期

中国逐渐进入汽车社会，汽车用的能源消耗以及排放已经为国家和社会带来了巨大的能源问题和环保压力[1]，安全、节能、减少环境污染已经成为汽车行业发展的主要方向[2]，汽车行业的节能减排已经刻不容缓[3]。为了推动节能减排，新能源汽车的开发[4]、轻量化汽车的开发[5]等举措均已列入国家以及行业规划。汽车轻量化是汽车节能减排即资源化的主要手段之一[6]，能够在汽车使用过程节约燃油消耗并减低废气排放。在汽车车身应用轻量化材料，并通过结构优化以及先进制造工艺，可以实现乘用汽车车身以及整车的减重。为了进一步解析乘用车用钢的发展变化历程，笔者分析了国内外典型车企的用材历史，选取北美、日本以及我国自主品牌的3个典型车型进行分析，力争通过3代车型的用钢变化，来总结汽车乘用车车身用钢的演变历史，并推断未来乘用车的用钢发展趋势，进而指导我国汽车材料工程师进行正向选材。

一、美国福特汽车用材历史及发展预测

福特嘉年华（FIESTA）、福特蒙迪欧、F150是福特汽车典型的3款车型，分别代表A级、B级以及越野车型。一般一个车型投放市场5年前后会进行重新开发，新开发的车型车身会根据市场需要、以及上游原材料的开发情况等进行重新选材。分析3款车10年来的用材变化，可以更清晰福特汽车所代表的北美汽车工业车身选材的历史。

FIESTA是福特汽车旗下一款著名的小型家用车，在美国的大型车时代，这款显得另类的小车尤其特别。FIESTA的历史最早可追溯到20世纪70年代中期，至今已经有几十年的历史，历经8代演变（第6～8代FIESTA车身用材情况见图1）。从图1可以看出，第6代车型主要以软钢以及屈服强度小于380MPa的钢材构成，而时隔6年后的2008年，第7代车型应用了15%的超高强度钢，部分钢板的屈服强度达到了800MPa。而根据福特汽车提供的信息，第9代FIESTA应用了55%的高强度钢和超高强度钢，包括抗拉强度为1 500MPa的热成型钢。但公开资料尚没有第9代FIESTA详细的用材介绍，因而FIESTA车身用材历史演变图含有部分笔者推断的数据。

F-150一直是福特旗下的经典皮卡，连续多年获得美国最佳汽车称号。1965年，作为F-100的换代车型，F-150问世；1997年推出了全新改版的F-150皮卡；2004年推出了不同配置的新车型，2009年，福特继续进行改款。从1997年至2009年福特F-150车身用材情况（图2）可以看出，1997款福特F150车身主要应用软钢，达到95%；到2004年，全新改款后，软钢比例降低到36%，并大量应用一般高强度钢和先进高强度钢，并于2009年开始应用3%的热成形钢。根据最新行业信息，最新F-150于2015年上市，其整体车架由高强度钢冲压而成，