“汽车轻量化迫在眉睫 铝材亮出“绿色”王牌”

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近年来，随着我国汽车保有量的日益增加，能源短缺和环境污染形势越来越严峻，特别是汽车尾气排放导致大气中pm2.5超标，因此必须重新思考汽车产业的快速发展和定位。

汽车进入环境保护时代/

汽车废气中含有数百种不同的化合物，其中的污染物有固体悬浮微粒、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、铅和硫氧化物等。 研究表明，汽车发动机每燃烧1千克汽油，就会消耗15千克新鲜空气体，150克~200克一氧化碳、4克~8克烃、4克~20克氮氧化物等污垢。 所以，汽车轻量化对提高整车油耗，减少pm2.5排放量有重要意义。

根据国际权威机构的调查，汽车维修质量每减少100公斤，100公里的油耗就会下降0.3~0.6升。 当汽车的重量从2500公斤下降到750公斤时，每升汽油的行驶公里数将从约5公斤上升到约25公斤，相应地排放的二氧化碳量将从约400克/公斤下降到约100克/公斤。

除此之外，车身变轻受到许多汽车公司的高度认可和重视，因此在车辆的稳定性、舒适性、安全性等方面具有很大的优势。 在构成汽车的2万多个零部件中，约86%为金属材料。 这是因为采用轻金属可以减轻汽车的自重，所以汽车的铝合金率达到60%以上也是十分理想的。 在汽车制造行业，铝合金是应用最广泛的轻量化材料，世界上目前约有12%~15%的铝消费量用于汽车工业，在一些发达国家超过了25%。 北美汽车调查显示，铝的摄入量每年将达到每辆156公斤，2025年将达到249公斤。

那么，汽车产业“铝代钢”的节能效果有多大呢？ 数据显示，汽车每采用1公斤铝，自重减轻2.25公斤，废气排放量减少20公斤。 关键的汽车零部件采用高强度钢只能减少10%的车重，采用铝可以减少40%的车重。 另外，铝板的重量约为钢板的1/3，但能够吸收的碰撞能量是钢板的2倍。 专业测试表明铝合金在碰撞时的安全系数更高，其材质有非常好的吸能作用。 另外，通过在发动机罩等部分应用铝合金，可以减轻碰撞对人身的二次伤害。

因为这家汽车制造商保持着对铝材的热情。 事实上，20世纪70年代以来，随着汽车用铝技术的进步，更多的车型开始了瘦身计划。 以美国为例，20世纪80年代初，中型轿车的平均质量为1520。 90年代初下降到1475；90年代末下降到1230。 中国的年度汽车轻量化目标是，国产目标车型中燃料轿车的减量为5%~8%，混合动力车的减量为10%。 其实，无论从战术角度还是商业角度来看，汽车减重都适应了社会快速发展的需要。

汽车用铝前景广阔/

信息表明，铝材在汽车制造中的应用历史已经超过100年，铝的价格明显高于钢，而且加工技术更多更复杂，但汽车制造业挡不住铝代钢的快速发展态势。 因为铝合金材料在提高运输效率、重复利用、节能减排、交通安全等方面具有明显的特点。 特别是铝材的回收利用率远远高于钢材。 这是因为对生产公司来说，应用铝材的长时间综合价格比钢材低。 资料表明，约90%的汽车用铝可以回收循环利用，60%以上的汽车铝合金材料为再生铝，再生铝的能耗相当于原铝生产能耗的5%，而废钢的再生能源

目前，减少卡车尾气是治理我国雾霾天气的重点。 但是，在我国，轿车的铝合金率高于大、中型轿车，高于卡车。 我国铝制挂车的应用比例达到发达国家平均70%即210万辆时，每年将节约900万吨以上的燃料，减少二氧化碳排放量约2717万吨，给交通运输领域带来2，000多亿元的经济效益。

当今世界汽车工业在节能减排、提高燃油经济性等压力下，日益呈现轻量化快速的发展态势，汽车用铝的形态主要为铸件、锻件、型材和板材，其中铸件所占比例最明显。 资料表明，铸造铝合金材料在强度和耐腐蚀性方面更好，主要是发动机气缸体、气缸盖、活塞、进气歧管、摆臂、发动机悬架托架、空预 变形铝合金材料主要用于车身面板、车身骨架、发动机散热器、空电容器、蒸发器、车轮、装饰零件和悬架系统零件等。 但从应用部位来看，车身板块是最具潜力的细分市场。 据统计，汽车车身约占汽车总质量的30%，空搭载时的油耗约有70%用于车身质量。 这是因为掀起了将以前流传下来的钢材替换为汽车铝板的热潮。

中国忠旺执行董事兼副总裁路长青表示，未来汽车铝材的开发与应用主要集中在三个方面。 一是车身、车架的全铝合金化和大型铝合金型材的开发应用。 二是保险杠和车门刚性结构的全铝化。 第三，旋转部分的零件铝化。 特别是铝合金车身将成为今后的快速发展趋势，为我国铝工业提供广阔的市场，带来快速的发展机会。 ”。

汽车制造商成为铝的先驱/

刚刚闭幕的底特律车展上，出现了500多辆新车。 汽车领域早已传来了材料钢铁，但逐渐过渡到铝合金轻质材料，汽车用铝的工艺又迈出了一大步。 参展的雪佛兰“魔鬼鱼”跑车使用铝制框架机身，使用比上一代更早流传下来的钢制材料的车身质量下降了45公斤，车身强度提高了57%。 新型玛莎拉蒂“总裁”搭载了全铝合金车身面板，与现金模型相比减少了204公斤。 新型奔驰sl级敞篷跑车的车身结构几乎都是使用铝材制造的，维修重量比上一代轻了140公斤。 走大众路线的日本汽车也将铝应用于外罩、支架、后保险杠、发动机等。

其实，揭开汽车用铝时代帷幕的是奥迪企业。 从1980年开始在audi80和audi100上使用铝制门开始，奥迪企业就没有停止过铝材APP的步伐。 1994年，奥迪公司推出世界首款全铝车身轿车audia8，在德国上市仅3个月就销售了2，000辆。 由于采用了546公斤的铝材，重量比同等的钢制车身模型至少轻了50%。

近年来，宝马企业的铝材采用量也在稳步上升。 是宝马以前流传下来的车型中最重要的材料，约占车重的40%。 但在未来几年内，铝材取代钢材的趋势将进一步加剧。 因为，钢材在减重技术方面已经达到极限。 宝马公司供应链和可持续发展总监frankwienstroth日前指出，宝马最大的几个变化是，部分型号的车门、发动机罩、结构铸件已经使用了铝材，宝马5系的铝材零部件为总车重， 在其他车型中，BMWx6使用的是铝合金车轮； 另一方面，BMWX1实现了发动机的铝合金化，其同等排气量的发动机如果采用铝缸体发动机，可以减少20kg左右。

从西安西沃的volvobiom全铝旅游巴士、郑州宇通的全铝巴士、上海大众的铝合金电动汽车，到比亚迪的全铝车身电动巴士，都大量使用铝合金材料，因此车辆减重效果非常明显。

目前，汽车企业追求轻量化的风潮已进入国内公众的视野。 年4月的上海国际车展上，轻量化趋势明显，而年的北京国际车展可以说是国内汽车企业品牌轻量化成果的集体展示。 以奇瑞汽车为例，整车重量比2005年至少减少了5%，整车安全性能也有了明显提高，零部件、材料、技术、模具的轻量化设计和轻量化判断体系已经形成。

据最新消息，本田企业开发了钢-铝结合的技术，原本是钢制的车门外面板部分使用了铝材。 根据本田企业的推算，轻量化的幅度是全部铝合金门的一半，但价格涨幅只有全部铝合金门的1/19。 通过上述措施，与传统的钢制门板相比，4块门板的总重量从63.5减少到52.5，减少约17%。 这有助于提高燃油经济性和动力性能。 另外，由于车身外侧变轻，重心会集中在车身中心，因此操纵稳定性也会提高。 本田企业计划在年3月于美国上市的北美机型的新车种“rlx”中使用该技术，并陆续向其他车型进行宣传。

目前，汽车用铝技术处于上升迅速的通道，汽车用铝的发展趋势正好符合波士顿咨询机构的调查。 结果表明，汽车制造商使用铝代替钢铁满足顾客对燃油经济性的要求，铝不仅成为制造发动机、散热器、轮毂等车辆零部件的主要材料，在车身、车门、罩中所占的比重也越来越大

汽车铝合金板块发展势头强劲/

根据工业和新闻化部日前公布的最新统计，全年我国汽车生产数量超过1，900万辆，生产数量居世界首位，但在汽车铝化率方面我国仍然落后。 资料显示，全年我国自行车平均用铝127.5公斤，总费用232.88千吨，比美国约185万吨高出25.88%，成为世界上汽车用铝最多的国家。 但是，我国自行车用铝的量仍然比美国的145千克/辆低12%，比日本和德国低约13%，汽车铝合金市场的快速发展前景非常广阔。

目前，根据我国汽车工业的快速发展态势，到年我国汽车工业用铝板带的诉求预计将达到55万~60万吨，年全球新增60万吨/年产能。 快速增长的汽车铝板市场给我国的铝加工公司带来了绝好的机会。 虽然我国可以生产轿车车门和发动机罩用铝板带，但在汽车车身用铝板带的生产方面空持续不足的状态，至今尚未建成具有世界先进水平的现代化生产线。 我国汽车车身铝板生产方面的“短板”首要缺乏具有高技术水平的精加工设备。 由于汽车车身铝板对其表面状态有各种极其严格的质量要求，目前只有美国、德国、日本、法国等国的公司具有生产能力。

中国忠旺正在建设的300万吨铝板带项目瞄准了生产汽车车身的铝板市场。 除投资38亿美元购买现代化热轧、冷轧设备，布局高科技水平的精加工生产线外，中国忠旺还聘请了14名外籍专家领导汽车铝材的开发与生产。 此前，通用汽车等国际汽车制造公司专程来到中国忠旺辽阳生产基地参观，双方一致认为，在汽车轻量化这一新市场蓝海上，彼此有着广泛的合作基础和良好的合作前景。

业内人士表示，300万吨铝轧材项目投产，将为我国忠旺优化产品结构、拓展业务行业、全面提高其在汽车领域的市场地位奠定坚实基础。 未来，汽车轻量化将推动铝薄板、中厚板在中国的广泛应用，中国忠旺的汽车车身铝板业务将为其带来丰厚的利润。 因为，无论是国内诉求还是海外出口，市场容量和收益都非常有吸引力。 ”

在资源制约严峻、环境污染严重的严峻形势下，我国政府确定大力推进绿色快速发展、循环快速发展、低碳快速发展是未来制造业实现可持续快速发展、实现跨越式快速发展的必由之路。 未来十年，中国需要在环境和快速发展之间寻求新的平衡，为建设美丽的中国绘制时间表和电路图。 铝合金作为节约能源消耗、减少温室气体排放、提高运输效率、维护道路安全的最高质量的绿色金属材料，将在汽车制造业中发挥越来越重要的价值，迎来更强劲的快速发展势头。

pm2.5空气体污染城市的框架

近年来，中国华北、黄淮、江淮、江南等中东部地区相继出现大范围雾霾天气，多种空气体质量指数达到严重污染水平，北京pm2.5瞬间值超过1000微克/立方米。 据《无限缓慢工作的车长龙像幽灵一样出现，似乎消失在厚厚的浓雾中》的报道这样描述。 作为现代工业文明的产物汽车排放的废气对生态环境造成的巨大危害，毫无疑问引起了社会的广泛关注。

汽车的尾气是阴天天气的元凶/

年初，中央气象台持续发布的最高水平的雾霾黄色警报，使社会眼球集中在pm2.5指数上。 pm的英语全称为particulatematter (粒子状物质)，pm2.5是指大气中直径在2.5微米以下的粒子状物质，也称为进入肺部的粒子状物质。 pm2.5在地球大气成分中含量极少，但含有大量有毒、有害物质，且在大气中停留时间长，输送距离远，对人体健康和空气体质量有很大影响，因此在美国和欧盟的一些国家空

研究表明，在汽车保有量不断上升、城市道路不断拥堵的情况下，汽车尾气已成为pm2.5的重要来源。 特别是早高峰和晚高峰，pm2.5浓度相对较高，随着频繁的怠速、低速、加速、减速，汽车尾气的pm2.5排放量倍增。

数据显示，目前我国汽车排放污染物达到5200万吨，其中氮氧化物600万吨、烃490万吨、一氧化碳4100万吨、颗粒物60万吨，这些有害物质在大气污染中的分担率分别为26%。 另外，汽车排放的污染与其他污染不同，即使是相同的颗粒物，汽车排放的颗粒物结构也多且复杂，既有直接排放的pm2.5，也有生成的pm2.5。 据中文广播网日本注意人员叶千荣介绍，日本从20世纪80年代开始分析和讨论pm2.5对人体的影响。 最后一位专家认为，在大城市，pm2.5微粒的第一来源是汽车尾气，特别是柴油汽车尾气，这些汽车尾气中含有的2.5微米以下的微粒具有强烈的致癌物质。

近年来，我国从两轮社会向四轮社会过渡的愿望持续增加，它会给我国带来什么样的变化？ 据统计，“十一五”期间，我国汽车保有量从3088万辆增加到7721.7万辆，保有量增长150%。 但是，由于我国油品质量与欧美国家相差甚远，汽车尾气污染型城市越来越多。 数据显示，目前我国在道路上行驶的车辆为9270万辆，低于美国约2.45亿辆的规模，但按汽车排放标准分类，我国只有5.7%的车辆符合最严格的国家第四阶段汽车污染物排放标准(国ⅳ标准)

如果说“一辆汽车行驶一年，排放的尾气约3吨，相当于汽车自重的3倍左右”，那么我国拥有的2亿多辆汽车，每年将至少排放6亿吨pm2.5等各种有害物的尾气。 这意味着在人口密集、汽车保有量高的大中城市，汽车尾气对空气体质量造成较大压力。

汽车企业打响环境保护的攻防战/

直到2000年，汽车领域享受着黄金十年爆发式增长的乐趣，承担着拉动国民经济增长的荣誉。 年，由于保有量的快速增长，汽车领域首次遭遇政策急刹车，以北京为代表的限车政策使首都车市增速迅速下降了一半。 年，我国汽车司机首次突破2亿人。 同年，一个专业的环保术语——pm2.5在网上备受欢迎，引起公众和管理部门的深刻反思，迫使汽车产业进行大调整。

目前，汽车产业无法避免节能减排的紧迫性。 事实上，“十二五”规划以来，汽车的“轻量化”与绿色中国战术一起被提到了前所未有的高度，国家对节能减排的硬性要求为汽车制造业拉开了“绿化”的序幕。

今年1月6日，北京市环境保护部门首次发布了pm2.5的研究性监测数据。 这说明我国的环境保护工作开始“面对现实”，空提高燃气质量，与治理汽车尾气并存。 相关政府部门要求在“十二五”期间减少北京市汽车排放的污染物1万吨。 北京市政府还发布了《北京市“十二五”期间节能降耗与应对气候变化的综合对策》。 从节能汽车宣传补贴门槛的上升，到车辆燃料消耗量的限制、车辆排放限制等法规的出台，政策制定者的关注焦点也从“能源替代”转向“能源替代+减排”，汽车轻量化成为快速发展的潮流，市场的影响。

与此同时，我国汽车工业的快速发展面临着能源短缺的巨大压力。 年汽车平均燃料消耗量为100公里7.5升。 要实现年产100公里5升的目标，除了节能环保型汽车的快速发展外，还必须加快汽车向小型化、轻量化方向的快速发展。

事实上，汽车减重一直是“永恒”的话题，是减少pm2.5排放量的比较有效的方法。 作为一种轻质材料，铝合金越来越受到汽车制造公司的青睐，成为分解师最有前途的基础金属品种之一。 研究表明，用铝代替钢制造汽车可以使整车重量减少30%~40%，制造发动机可以减少30%，制造轮毂可以减少30%。 另外，铝制散热器比相同的铜制品轻20%~40%，铝制车身比钢制车身轻40%以上。

奥迪、奔驰、宝马、福特、路虎等国际企业品牌已经成为汽车用铝的先锋，其开发的以铝为第一材料的车型越来越受到市场的欢迎。 一项支出调查的结果显示，2008年，仅有54%的有意购买者是为了油耗这一性能而购买的，但去年上升到了83%。 铝制车型据此被认为有更长时间、更乐观的支出诉求。 数据显示，20世纪60年代，每辆汽车的平均铝用量只有27.2公斤，到90年代中期，这一数据上升到113公斤，约占汽车自身质量的8%，特别是在欧美日等发达工业国家，在汽车制造业中 目前，汽车轻量化是我国节能减排战术的迫切需要，也是汽车企业提高核心竞争力的现实诉求。

来源：经济之窗