2024年3月2日发(作者:福特商务车7座途睿欧价格)
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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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