作为曾在Volvo和Jaguar Land Rover负责白车身的员工,我有幸很早就接触到了热成型材料和铝合金材料。作为汽车车身材料的两大不同发展方向,今天我们就来谈谈这场钢、铝之战。
【参战双方介绍】
钢铁战队:简单的说目前市面上绝大多数都是钢铁战队的一员。(这其中很多成员想叛变,无奈缺钱、缺技术......)
铝合金战队:特斯拉、路虎、捷豹、蔚来、奥迪
由于市场上铝车身的汽车比较少,可能你对它了解不多甚至一无所知,下面我就来为你简单介绍一下铝车身的历史,让你更好的理解这场材料战争。
说起铝车身,大部分爱车之人能立马想到的就是奥迪A8。网络上还有各种说奥迪是第一个用全铝车身的汽车厂商。
虽然谣言说了一万次大家就当真了,但是作为专业人士,我还是要郑重的告诉你:“捷豹才是第一个全铝车身的汽车品牌”
1935年,捷豹发布了SS 100跑车,该车则在全世界率先推出了采用铝合金车身。1988,奥迪才将铝合金车身技术应用到奥迪V8车型上,两者相差了半个世纪之久。
了解了铝车身的历史,我们就来看看为什么目前在汽车设计领域会有钢、铝两种不同的技术发展路线?钢、铝到底有什么不同特点吸引着各家厂商。
进撃の铝
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使用铝更轻量化
说起铝在汽车上的应用,人们的第一反应就是轻量化。
没错,钢的密度为: 7.85g/cm3,铝的密度是2.7g/cm3。也就是说同等条件下铝的重量要比钢轻50%以上。在整个汽车业界被不断降低的油耗要求所困扰的时候,铝的应用就成了厂商们的一个救命稻草。
路虎揽胜在使用铝车身后,白车身就足足轻了300kg。除此之外,全铝发动机、铝合金前机盖等产品早已在很多品牌的车上得到了运用。
上图展示了铝材使用后轻量化的优势
02
使用铝更环保
说起铝的环保,不得不说我们最常见的易拉罐。从易拉罐制成再生铝锭,再从再生铝锭制成易拉罐,可以进行多次的重复循环使用。易拉罐无论进行多少次的再生使用,都不会降低质量。更重要的是这种循环利用对它的化学组成没有一点影响。
所以你能看到Apple在两周前刚发布的新 MacBook Air,也开始尝试使用100%可回收铝材料。
鋼鉄の反撃
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第三代钢强势助阵
近来,卢森堡钢铁巨头发布了第三代更高强度钢(3rd Gen AHSS),也有人称之为纳米钢(NanoSteel)。此款材料在强化了钢材各种物理性能之余,还能使得汽车零部件减重10-20%。
由于铝才在汽车设计上会有局限,(如在A柱上使用铝,则A柱需要设计的很宽才能符合强度要求),新一代钢材的引入则为设计带来了更多的可能性,同时减重的需求也得到了满足。
上图展示了第三代产品性能已经大幅超越现有铝材
02
钢的使用成本更低
成本无疑是每个厂商都要考虑的问题,不同的技术路线对自身工厂的设备、技术经验、团队等都是不同的要求。如何以自身现有资源做到最优则永远是一个最好的选择。
对于厂商来说:钢无论是材料成本、供货资源都远比铝要好很多。当年Volvo只是研究了铝车门,就因为投入的研发、设备等经费无比浩大而不得不终止。
同时研究铝冲压的工程师资源要稀缺。(大部分都跑去研究飞机了,因为飞机才是用铝大户。)
对于用户来说:铝要是撞坏了几乎只能整片换而不能焊接维修,大大增加了维护成本。同时能做铝车身维护的除了某个品牌的授权经销商,也几乎没有更有经验更可靠的网点,选择实在有限。
说到这里也许你已懵圈,
到底是铝好还是钢好?
答案是“强强联合才是王道”
Jaguar XE-钢铝结合的典范
XE开创了捷豹全新的铝车身架构。对捷豹的重要性可以与最具标志性的E-Type相提并论。
全车身66%使用了铝,34%使用了钢,整车前后50:50的重量分布,7分21秒的纽北跑圈成绩让它成为了最速四门量产轿车。
业界新星-爱驰汽车
爱驰明年即将下线的SUV,首创了“上钢下铝”车身结构,上车身采用了第三代更高强度钢(AHSS);下车身采用航空7系铝材制造,车身减重上高出行业平均水平近60%。
强强联合的最大好处还不止于减重,其整车抗扭刚度要高出同行业水平50%以上。
25万左右的售价,让我们不禁对明年上市的这款新车报以期待的目光。
后记:
在这场钢、铝的材料战争打得如火如荼的时候,玻璃纤维、碳纤维、塑料等新材料也跃跃欲试,随时准备加入battle。
对消费者来说,各种新材料的加入会让汽车变得越来越强壮,越来越好,所以我们也非常期待这场战争能继续持续。
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