2024年3月10日发(作者:奔腾b70新款落地价)
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为什么是
奇瑞捷豹路虎
奇瑞捷豹路虎全铝车间在华落地,很大
程度上推进了中国汽车轻量化的进程
//ABR记者涂彦平
汽车轻量化有什么缺点?有人这么回答:缺
点是很多消费者认为车越重越好。
实际上,车身的轻重与安全性并没有很强
的相关性。甚至有研究数据表明,车身减重有
时还有助于提高车辆的安全性。
作为汽车行业的重要发展方向,轻量化可
以在保障汽车强度和安全性能的前提下,通过
降低汽车的重量,提高汽车的动力性,减少燃料
消耗,降低排放。
一
组数据可以很好地说明轻量化技术对于
汽车节能和环保的意义:汽车整车重量如果减
少10%,就可以实现节油6%一8%,百公里油耗降
低0.3升.0.6升,二氧化碳排放降低5克一8克。
当下车企纷纷加码轻量化,可以说主要驱
动力就是日渐严苛的油耗和排放法规。我国规
定,2020年当年产乘用车平均燃料消耗降至5
升/百公里。另外,根据规划,汽车产业碳排放
总量先于国家承诺和产业规模,于2028年率先
达到峰值。
当前汽车行业轻量化的途径主要有这j个
方面:一是结构设计的优化,二是采用轻量化
的材料,j是轻量化材料的成型技术。显然,材
料对于轻量化的最终实现非常关键。
汽车商业评论201 7.O4棚
目前常见的轻量化材料主要包括铝合金、
镁合金、高强度钢等金属材料以及碳纤维、塑
料等非金属复合材料等。
由于不同材料和工艺的成本存在不小差
异,不同价位的车也会选择不同的轻量化解决
方案。比如碳纤维是成本相对较高的轻量化材
料,主要用于高端车型比如跑车上。
而与碳纤维复合材料相比,铝合金不但有
成本优势,再制造、再利用也更加容易,相关
数说全新捷豹XFL
_ l___-?I
铝台金含量达到了国
内最高75%的比率
技术也比较成熟,在汽车材料巾是应用最多的
轻质材料。
车身保持了进口版车
型近50:50的完美前
后比霍设计
从减重效果上来看,铝合金优于钢铁,汽车
使用1公斤铝合金相当于2.25公斤的钢铁。和
钢铁材料相比,铝合金还有热导率高、耐腐蚀性
好、易加T、具有良好的吸能性等优点。
但事实上,目前铝作为轻量化材料主要
还是应用在高端车型上,比如奥迪A8、捷豹
XFL、特斯拉等都推出全铝车身。除了成本问
题,还因为全铝车身的加工工艺存在很高的技
术门槛,很多车企望而却步。
直到2016年47t 7日,我国第一家专制全
铝车身车间在奇瑞捷豹路虎常熟工厂竣工投
自车身重量297kg,
其一体式 中压侧围重
蠹仅7公斤
全铝车身架构比同
等结构的钢车身减重
20%-45%,静态刚度
增加20%以上
⑤
2754个铆点,18种铆
模,3O种铆钉.定制匹
配480种板材搭接
④
产。同年8月推出的全新捷豹XFL,也成为第
一
款在中国本地生产制造的全铝车身车型。
今年4月7日,恰逢奇瑞捷豹路虎全铝车身
一
是结构设计的优化 二是采用
车间竣_I 周年之际,《汽车商业评论》在常熟
基地参加了奇瑞捷豹路虎全铝技术之旅,近距
离了解这家公司的全铝制造技术,以及这项技
轻曩化的材料,三是轻■化材料
的成型技术。
术本地化落地的来之不易。
地的负责人。他告诉《汽车商业评论》,当年他
的时
从铆
的搭
就面
2O●AUTO BUSINESS REVIEW 201 7.04
2016年4月7日,奇瑞捷豹路虎常
熟工厂全铝车身车间竣工投产。同
年8月,全新捷豹XFL在此诞生
临了三大领域的挑战。
首先要进行材料的本地化。按照奇瑞捷豹
路虎高级工程师王勋奇的说法,整个车身要达
到钢性需求和扭曲强度要求才能保证乘客的
安全,这样反推材料,首先要保证材料的稳定
性,另外,材料经过铆接和涂装烘烤之后整体
的性能达到要求的刚性和扭曲强度。
所有的诺贝丽斯供给奇瑞捷豹路虎的材
第一,在模具的开发过程中,拔模深度、
拔模倒角、冲材速度等因素至关重要,而国内
很多供应商对于铝车身成型的这种经验积累
还远远不够。
第二,原材料国产化以后,可能由于环境问
题,材料的特性和欧洲有一些差异,这就需要
对铆接参数进行调整,他们花了三个月时间来调
整铆钉和铆模。
第 ,生产过程管理以及质量管理。与焊
料,都要经过奇瑞捷豹路虎的材料验证,当
时技术团队针对诺贝丽斯的板材在国内不同
的特性做了国产化的测试,这些验证都要拿
到欧洲做。
由于英国的材料供货周期和国内的供货周
期不一样,以AC600材料为例,这个吸能材料
装要进行设备测试检查不同,铝车身更多依赖
于目测,这就需要有非常多的数据来证实这种
检测方式是没问题的。
全铝车身的出炉需要整个汽车制造供应
链的密切配合,奇瑞捷豹路虎与全球多家知名
供应商展开合作,共同解决铝制技术本地化
过程中遇到的难题。
全球知名铝压延产品制造商诺贝丽斯(Nov.
通常是六个月的有效期,过了有效期材料会逐
步硬化。诺贝丽斯中国技术支持工程师曹龙兵
说:“我们的材料强度、耐腐蚀性能等有些指
标甚至要高于欧洲的指标。”
这些还仅仅是局限于现在能够本地化的一
些材料,有一些高性能的材料目前还达不到国产
化的水平。
elis)为奇瑞捷豹路虎全铝车身车间供应铝材。
诺贝丽斯常州工厂也即中国第一家汽车铝板生
产厂商,于2014年l0月21日竣工投产 这个日子
全新捷豹XFL使用的胶黏剂则由全球专
恰巧与奇瑞捷豹路虎常熟工厂开业的日子重合。
全新捷豹XFL所应用的绝大多数汽车铝材
业化工品生产商西卡(SIKA)提供。包括结构
胶、玻璃胶、减振胶等产品全部原装进口。
由于中英的气候存在差异,西卡也遇到
了诺贝丽斯同样的有效期问题。英国气温波
都来自诺贝丽斯常州工厂剩下的部分则来自诺
贝丽斯瑞士西耶尔(Sierre)工
汽车商业评论201 7 04 2畸
自冲铆接技术.伺服电机将铆钉压入待铆
匿皈材。板材在铆钉的压力下和铆钉发生
塑性形变,充盈于铆挺之中。
动不大,而中国冬冷夏热,玻璃底涂有效期 发动机发罩内外板、四门两盖。但是铝要做汽
车白车身和结构件,涉及金属连接技术、深冲压
技术.技术难度比较高”。
诺贝丽斯中国区董事总经理兼诺贝丽斯亚
洲汽车业务副总裁刘清曾这样告诉《汽车商
业评论》。
在英国是三个月,但到了中国,他们做了很多
本地化 配验证实验之后发现,有效期缩短
到一到两个月。
这对西卡、奇瑞捷豹路虎以及供应商物流
环节都提}f{一个挑战。首先是零库存,第二,
要考虑怎样有效地在尽可能短的时间内把产
为实现最佳车身性能,奇瑞捷豹路虎挑选
不同系列、不同特点的高强度铝合金材料,如
AC170、AC300、AC600、RC5754和5182,应
品用在车身上,以达到非常好的性能。
前期西卡做了很多匹配性实验,包括配
合铆接1 艺做粘接实验、老化实验,还做同
外材质和国内材质的横向比较,确保产品性
能和国外一模一样。
用于智能全铝车身架构。
RC5754在强度、耐腐蚀性、连接性及成
型性等方面表现出众,车身多处都有应用。
作为奇瑞捷豹路虎的供应商,西卡在参与
全铝车身项目的过程中也有了意外收获:做了
很多测试,积累了不同温度和湿度条件下的数
AC600铝合金适用于车身加强件,AC300铝合
金用于防撞梁结构,AC 170铝合金适用于外板
包边和侧围的覆盖件。
在全铝车身生产中,除r性能优越的铝材,
还需要有先进的连接技术。
全新捷豹XFL车身有2754个铆点,采』f】
据,甚至欧洲的团队也开始找他们要数据,要求
输送经验
不是一般的国产化
铝材可以做汽车门车身、结构件、覆盖件,
从难易程度来讲,覆盖件比较容易做,比如
了I8种铆模、30种铆钉,定制匹配480种板材
搭接,采用了从航空领域引人的自冲铆接技术
(selfpierce riveting,简称sPR)。
瑚AUTO BUSINESS REVIEW 201 7 04
这种技术是通过伺服电机提供
动力将铆钉直接压入待铆接板材,压
力高达60—80KN,然后铆接板材在
铆钉的压力下和铆钥_发生塑l生形变,
充盈于铆模之中。
目前常见的轻量化材料主要包括铝合金、镁合
金、高强度钢等金属材料以及碳纤维、塑料等
非金属复合材料等。
自冲铆接为冷连接技术,是目前
汽车制造行业车身连接丁艺中最为环保的连接
方式之一。车身连接处不会产生热变形,无飞溅
产生,仅需气源,无需循环水冷却,整个过程无
任何污染物产生,比传统焊接节能70%。
奇瑞捷豹路虎与英国的亨罗布(Henrob)
与自冲铆接相配合的还有一项铆接胶合技
术,自冲铆接与车身结构黏合剂的组合,将车身
连接强度增大至单纯铆接强度的2至3倍。《汽
车商业评论》了解到,铆接胶合技术在奇瑞捷豹
路虎全铝车身连接丁艺中占比达72%。
奇瑞捷豹路虎常熟T厂全铝车身车间拥有
335台机器人,其中自冲铆接机器人数量为232
公司在自冲铆接技术上进行合作。成立于1985
年的亨罗布是SPR技术发明人及市场引领者,
2016年占全球市场份额60%左右。
来自亨罗布的一组数据显示,全球2016年
销售的9300万辆汽车中大约有6%应用SPR技
套,实现智能全铝车身架构100%自动化生产。
而且,全铝车间设有专用铝余料回收系统,可以
实现铝废料100%回收。
为全方位实时监测全铝车身的制造品质,
奇瑞捷豹路虎全铝车身车间还拥有一套过程质
量保证体系,包括自冲铆接的适时过程监控、可
视化涂胶监测系统、激光在线精度测量控制系
统、铆接点的无损检测和破坏I生测试等。
在此基础上打造出的奇瑞捷豹路虎智能全
术,这些数字到2021年将分别达到1.o2亿辆和
1 1%。而与奇瑞捷豹路虎常熟_T厂合作,是亨罗
布第一次在中国大规模使用SPR]2艺。
亨罗布中国副总经理高恩兴有很深的体
验,“在本地化的过程中,不仅仅是拷贝国外
的材料拿过来直接用,而是要让材料和技术
应用本地化,形成一个战略型的合作和技术
本地化升级”。
由于方方面面的原因,国内与国外两边的板
铝车身架构,要比同等结构的钢车身减重20%.
45%,静态刚度增 ̄1120%以上。
全新捷豹XFL的铝合金含量达到了国内最
高75%的比率,白车身重量297kg,其一体式冲
压侧围重量仅7公斤,而且保持了进口版车型近
50:50的完美前后配重,带来了更短的制动距
离、更精准的操控,降低了车的能耗和排放。
“我们已经有非常高的信心来处理和管理
产品。这个过程和一般所说的产品国产化还
不太一样.这是技术的国产化。技术国产化
材材料不一样,需要通过调整铆接参数来实现
板材的稳定性。亨罗布经过数月的调整.为所有
板材都找到了相对应的铆钉铆模解决方案。
另外,亨罗布团队还面临这样的挑战:整
个工艺顺序和国外不一样。在国外捷豹路虎用
了300多套系统的生产线,常熟工厂有232个铆
枪,两种铆钉-一种模具要解决所有覆盖区域的
的难度远高于单纯的产品国产化。”奇瑞捷
豹路虎常务副总裁陈雪峰如此表示。
各种各样的板材组合,面对的复杂局面更多
汽车商业评论201 7 04棚
全铝车间在常熟落
地.奇瑞捷豹路虎也是第
一
换装。同时,他们通过售后
节能与新能源汽车技术路 件的测试来确保在正规渠
次培养自己的铝车身专
线图关于汽车轻量化技术
的发展思路
道维修的车辆的机械性能
和安全性能,包括外观美观
性也不会受到影响。
另外,在消费者关心
家,人员的知识积累水平.
以及整个供应体系的成熟
程度,都得到很大提升。
陈雪峰告诉《汽车商
业评论》,“到今天我们已
经达到和超越了捷豹路虎
第一阶段为2016
年-2020年 实现
的维修费用上,奇瑞捷豹
整车比2015年减重
1O%。
1 0%
路虎和保险公司有多种售
后备件的金融解决办法,
让顾客可能会有略微高点 全球的质量标准,目前也在
全面稳定地运行当中。”
售后服务同样重要
周内,铝材做汽车白
重点发展谴高强度钢和先进高强崖钢技
术.包括材料性能开发.轻量化设计方法,
成型技术,焊接工艺和测试评价方法等,
比例达到50%以
上,开展锅台金板材冲压制作技术研究并在
车身实践
的费用,但是不像想象中
的难以接受。
从2003年起,捷豹
路虎就已经向中国大量进
第二阶段为2021
年-2025年,实现
整车比2015年减重
20%。
车身、结构件和覆盖件,
最开始是欧美一些合资企
业把CKD件运到中国进
20%
全铝车身的大范
口全铝车身车型。因此,
陈雪峰说,“对于合资公
司来说,XFL是我们投
行组装。发展到第二阶段
本地化生产,差不多有六
年时间。
以第三
放的第一款全铝车身轿
车,但是对于奇瑞捷豹路
虎的经销商来说,他们已
经具备非常多的铝车身处
理经验。”
囤应用 实现铝台金覆盖件祀铝台金零部件
的批量生产和产业化应用,同时加大对镁
台金和碳纤维复台
术的开发.增加镁
在整个推进铝材技术
本地化落地的过程中,奇
瑞捷豹路虎主要做了三件
应用比例.单车用铝量达到350 kg
他认为,经销商积累
第三阶段为2026
年 2030年.实现
整车比2015年减重
35%。
事情:控制质量,持续加
大国产化的成本控制,进
一
35%
实
的这种铝车身处理经验
也是奇瑞捷豹路虎在铝
车身领域的核心竞争力。
因为竞争对手要熟练应
用铝车身的售后维修技
术,并不是短时间内就可
以实现的。
2016中国汽车r[程学
步提升服务水平。
捷豹路虎使用铝材
技术已经有几十年历
重点发展镁台盒和碳纤维复合材料技术
现碳纤维复合材料混台车身及碳纤维零部
件的大范围应用,突破复杂零件成型技术
和异种零件连接技术。单车用镁台金达到
史,有一套非常成熟的
售后服务理念和一些应
45kg.碳纤维使用■占车重5%。
对措施,可以为消费者
提供更便捷同时更节约
费用的售后维修服务。
首先,从维修的便捷性来考虑。从车身角
度,他们对四门两盖这些容易受到破坏的区域
进行模块化的售后备件的设计 一旦需要维修
就不必把整个侧围全换掉,而可能是局部进行
会年会发布了我国节能与
新能源汽车技术路线图,其中关于汽车轻量
化技术的发展思路是三个阶段逐步实现轻量
化目标:
第一阶段为2016年.2020年,实现整车比
2015年减重10%。
抛AUTO BUSINESS REVIEW 201 7 0,4
重点发展超高强度钢和先进高强度钢技
术,包括材料性能开发,轻量化设计方法.成
型技术,焊接1二艺和测试评价方法等,实现
高强度钢在汽车应用比例达到50%以上,开
展铝合金板材冲压制作技术研究并在车身实
践,研究不同材料的连接技术。
第二阶段为2021年.2025年,实现整车比
2015年减重20%。
20'17年4月7日,奇瑞捷豹路虎在常熟工厂
举办“全铝接术之旅’研讨会.‘汽车商业
评论》总编辑贾可主持
重点发展镁合金和碳纤维复合材料技
术,解决镁合金及复合材料循环再利用问
题,实现碳纤维复合材料混合车身及碳纤维
零部件的大范围应用,突破复杂零件成型技
术和异种零件连接技术。单车用镁合金达到
以第三代汽车钢和铝合金技术为主线,实
现钢铝等多种材料混合车身,全铝车身的大范
围应用,实现铝合金覆盖件和铝合金零部件
的批量生产和产业化应用,同时加大对镁合
金和碳纤维复合材料零部件生产制造技术的
开发,增加镁合金和碳纤维零部件的应用比
例,单车用铝量达到350kg。
第三阶段为2026年.2030年,实现整车比
2015年减重35%。
45 kg,碳纤维使用量占车重5%。
按照规划,全铝车身大范围应用的时间是
2021年.2025年。以此为参照,可以说,奇瑞
捷豹路虎常熟T厂的全铝车身车间很大程度
上推进了中国汽车轻量化的进程,其铝材技术
在中国落地生根,也为行业提供了可供借鉴的
本土化经验。 』
汽车商业评论20]7.04 2帕
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