9月13日,特斯拉CEO(首席執行官)埃隆·馬斯克在社交平臺上發(fā)文稱(chēng):“今天購買(mǎi)的燃油車(chē)的剩余價(jià)值將比人們想象的低得多。用不了多久,我們就會(huì )像今天看待蒸汽機一樣看待燃油車(chē)。”
華為常務(wù)董事、智能汽車(chē)解決方案BU CEO(事業(yè)部首席執行官)余承東也持類(lèi)似觀(guān)點(diǎn),其在2022年粵港澳車(chē)展上表示:“純燃油車(chē)時(shí)代會(huì )很快結束?,F在買(mǎi)燃油車(chē),無(wú)異于智能手機時(shí)代買(mǎi)功能機。”
近日,Polestar(極星,是沃爾沃汽車(chē)集團和浙江吉利控股集團共同擁有的全球高性能電動(dòng)汽車(chē)品牌)發(fā)布的最新調研結果顯示,消費者希望通過(guò)立法加速汽車(chē)的電氣化轉型, 其中有1/3的全球消費者支持在2030年或更早的時(shí)間點(diǎn)前禁售燃油車(chē),若將時(shí)限放寬至2035年,這一比例則上升到47%(該調研樣本為來(lái)自北美、亞太、歐洲等19個(gè)市場(chǎng)的1.8萬(wàn)名受訪(fǎng)者)。
9月20日,國際能源署(IEA)呼吁,到2035年,在全球范圍內禁止銷(xiāo)售汽油和柴油汽車(chē)。此外,各國政府應商定一個(gè)時(shí)間表,決定所有新銷(xiāo)售的道路車(chē)輛應在何時(shí)實(shí)現零排放。
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在碳中和浪潮席卷全球,車(chē)企紛紛加快電動(dòng)化、輕量化轉型步伐的背景下,可以預見(jiàn),世界范圍內停售燃油車(chē)是大方向,只是時(shí)間早晚的問(wèn)題。不過(guò),與燃油車(chē)的命運不同,鋼材作為汽車(chē)車(chē)身主要材料的地位短時(shí)間內難以撼動(dòng),尤其是熱成型鋼和先進(jìn)高強鋼逐漸成為汽車(chē)用鋼的重點(diǎn)研發(fā)方向。這是在綜合考慮車(chē)身對安全性能的要求、輕量化材料價(jià)格及加工技術(shù)水平等因素后得出的現實(shí)答案。
白車(chē)身用料,車(chē)企為何鐘意高強鋼?
長(cháng)期以來(lái),鋼材是構成汽車(chē)的主要材料。據相關(guān)統計,生產(chǎn)一輛普通轎車(chē),其主要材料的重量占比大致為:鋼材占65%~70%,有色金屬材料占10%~15%,非金屬材料占20%左右。在新能源汽車(chē)制造過(guò)程中,鋼材用量較傳統汽車(chē)有所不同。其中,從純電動(dòng)汽車(chē)角度來(lái)看,其增加了電機用硅鋼片的消耗,但由于沒(méi)有發(fā)動(dòng)機、變速箱及其他相關(guān)部件,其在這些部位的鋼材消耗量明顯減少(主要為調質(zhì)鋼、非調質(zhì)鋼、耐熱鋼、冷鐓鋼等)。而對于鋼鐵行業(yè)而言,汽車(chē)輕量化不僅意味著(zhù)汽車(chē)整體用鋼量的減少,還意味著(zhù)先進(jìn)高強鋼及鋁合金、鎂合金、碳纖維等材料應用的增多。不過(guò),總體來(lái)看,鋼材仍是目前汽車(chē)制造需求量最大的一種材料,且這一情況在短期內不會(huì )改變。一汽高級工程師田洪福曾明確指出,在2025年,鋼材在汽車(chē)中的應用比例仍會(huì )在50%以上。當然,這里所說(shuō)的鋼材更多指的是先進(jìn)高強鋼。
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在大眾的印象中,鋼材是一種“傳統”材料,似乎能耗也很高。但實(shí)際上,多年來(lái)的實(shí)踐證明,無(wú)論是從安全、節能環(huán)保等剛性要求,還是從成本、技術(shù)水平等現實(shí)條件來(lái)看,先進(jìn)高強鋼都是實(shí)現汽車(chē)輕量化的首選材料,更是碳中和時(shí)代汽車(chē)產(chǎn)業(yè)不可或缺的材料。相較于鋁合金、鎂合金、碳纖維等材料,先進(jìn)高強鋼具有更高的強度和更好的防撞性能,生產(chǎn)過(guò)程更環(huán)保、更易回收和再利用,成本也更低。
拿汽車(chē)白車(chē)身(Body In White,BIW)來(lái)說(shuō),用鋁合金可以減重,但成本會(huì )提高很多。前幾年,一批純電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)發(fā)企業(yè)雄心勃勃地使用鋁合金材料做車(chē)身,甚至使用更輕的碳纖維,以期實(shí)現最大化減重。但隨著(zhù)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,純電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量增加,這些企業(yè)漸漸發(fā)現,他們已經(jīng)無(wú)法承擔這樣昂貴的白車(chē)身材料成本了。全球電動(dòng)車(chē)巨頭特斯拉已經(jīng)從一開(kāi)始為Model S和Model X打造全鋁車(chē)身,轉變到了在Model 3上使用鋼鋁混合材料。同樣,大眾基于MEB純電平臺所打造的電動(dòng)車(chē)和日產(chǎn)電動(dòng)車(chē)LEAF,白車(chē)身用料也基本以鋼材為主。“有些客戶(hù)可以承擔鋁合金甚至碳纖維車(chē)身的價(jià)格,這當然很好。”SSAB(瑞典鋼鐵)汽車(chē)業(yè)務(wù)部主管Thomas Müller(托馬斯·穆勒)表示,“但是對大眾市場(chǎng)來(lái)說(shuō),鋁合金甚至碳纖維車(chē)身成本過(guò)于昂貴。如果仔細觀(guān)察,會(huì )發(fā)現這幾年白車(chē)身用料正在從各種高級昂貴材料慢慢轉向高強鋼。”
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高強鋼研發(fā),鋼企厲害了!
為適應汽車(chē)行業(yè)綠色低碳轉型發(fā)展的需要,廣大鋼企不斷優(yōu)化技術(shù),深耕先進(jìn)高強鋼研發(fā)領(lǐng)域,取得了可喜的成績(jì)。
由華菱安賽樂(lè )米塔爾汽車(chē)板有限公司(VAMA)生產(chǎn)的帶鋁硅鍍層的熱成型超高強鋼Usibor,實(shí)現了輕量化和高強度性能的高度平衡,能夠在滿(mǎn)足同樣安全碰撞標準要求的前提下,讓一輛SUV(運動(dòng)型多用途汽車(chē))的白車(chē)身減重112千克(約20%)。Usibor由安賽樂(lè )米塔爾花費數十年時(shí)間、耗資數億美元研發(fā)而成,現已在汽車(chē)白車(chē)身、底盤(pán)、橫梁加強板、懸架支架、發(fā)動(dòng)機支架等關(guān)鍵部件上得到廣泛應用。目前,安賽樂(lè )米塔爾已研發(fā)出第二代鋁硅鍍層熱成型超高強鋼Usibor 2000,較第一代產(chǎn)品強度提高了30%,強度最高可達2000兆帕。Usibor 2000還具備優(yōu)秀的抗腐蝕性能和制作復雜零件時(shí)沖壓后無(wú)回彈等特性,并能幫助汽車(chē)制造商在實(shí)現減重目標的同時(shí)合理控制成本。
8月4日,河鋼集團與寶馬集團簽署《打造綠色低碳鋼鐵供應鏈合作備忘錄》,標志著(zhù)鋼鐵行業(yè)與汽車(chē)行業(yè)聯(lián)動(dòng)減碳跨領(lǐng)域合作取得新突破。根據合作備忘錄,雙方將圍繞綠色低碳鋼鐵材料的研發(fā)與應用,基于寶馬對鋼鐵材料的低碳需求,開(kāi)發(fā)低碳、綠色汽車(chē)用鋼材料(簡(jiǎn)稱(chēng)“綠鋼”)并完成相關(guān)認證。從2023年中期開(kāi)始,寶馬沈陽(yáng)生產(chǎn)基地(寶馬全球最大制造基地)量產(chǎn)車(chē)型將逐步使用河鋼的低碳汽車(chē)用鋼(簡(jiǎn)稱(chēng)“低碳鋼”)。相較于傳統鋼材,“低碳鋼”將減少10%~30%的碳排放量。自2026年起,寶馬沈陽(yáng)生產(chǎn)基地將開(kāi)始在整車(chē)量產(chǎn)過(guò)程中使用河鋼生產(chǎn)的“綠鋼”。
在先進(jìn)高強鋼研發(fā)生產(chǎn)方面,鞍鋼也碩果累累。2019年7月份,鞍鋼輕質(zhì)雙相鋼DP980-LITE實(shí)現全球首發(fā),其伸長(cháng)率明顯優(yōu)于傳統的980兆帕級雙相鋼,同時(shí)密度降低了5%。近年來(lái),鞍鋼汽車(chē)用鋼研發(fā)團隊先后開(kāi)發(fā)出超高強DP鋼、QP鋼和熱沖壓成型鋼等產(chǎn)品,其中熱沖壓成型鋼最高強度達到2000兆帕,廣泛應用于汽車(chē)B柱、前保險杠、后縱梁等零部件。