汽車(chē)行業(yè)發(fā)展及不銹鋼在汽車(chē)行業(yè)的應(yīng)用及前景

2021(第二屆)中國(guó)不銹鋼及特種合金新材料產(chǎn)業(yè)高端論壇暨不銹鋼聯(lián)盟第一屆第三次會(huì)員大會(huì)于10月13日-15日在廣西北海召開(kāi)。14日下午，上汽集團(tuán)乘用車(chē)技術(shù)中心技術(shù)總監(jiān)倪雷先生作為大會(huì)嘉賓，在會(huì)上作《汽車(chē)行業(yè)發(fā)展及不銹鋼在汽車(chē)行業(yè)的應(yīng)用及前景》的主題演講。

一、汽車(chē)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

1.1新能源汽車(chē)發(fā)展趨勢(shì)

新一輪汽車(chē)產(chǎn)業(yè)變革驅(qū)動(dòng)力主要來(lái)自于能源，互聯(lián)和智能三大革命，帶來(lái)重大戰(zhàn)略發(fā)展機(jī)遇。

能源革命是據(jù)傳統(tǒng)動(dòng)力汽車(chē)向新能源汽車(chē)的轉(zhuǎn)變，電池、電機(jī)和電控系統(tǒng)“三電”技術(shù)成為新的汽車(chē)核心技術(shù)。

互聯(lián)革命和智能革命相輔相成，互為支撐，密不可分;互聯(lián)化和智能化技術(shù)也將成為新的汽車(chē)核心技術(shù)，進(jìn)而催生出全新的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。

1.2節(jié)能環(huán)保政策趨勢(shì)

隨著車(chē)用能源占比的逐年提升和能源形勢(shì)的嚴(yán)峻性，各國(guó)乘用車(chē)油耗標(biāo)準(zhǔn)及排放法規(guī)逐步加嚴(yán)。

2030碳達(dá)峰、2060碳中和的“3060”碳目標(biāo)已成為中國(guó)的國(guó)家戰(zhàn)略，碳管理、碳減排的形勢(shì)嚴(yán)峻，任務(wù)艱巨，實(shí)現(xiàn)節(jié)能最有效的技術(shù)之一是汽車(chē)輕量化。

二、汽車(chē)零部件材料應(yīng)用趨勢(shì)輕量化發(fā)展趨勢(shì)

2.1輕量化發(fā)展趨勢(shì)

2.1.1節(jié)能環(huán)保等要求

汽車(chē)輕量化在滿足汽車(chē)使用要求，安全性和成本控制的條件下，將結(jié)構(gòu)經(jīng)量化設(shè)計(jì)與多種輕量化材料、輕量化制造技術(shù)集成應(yīng)用、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品減重。

2.1.2輕量化作用

作為節(jié)能汽車(chē)、新能源汽車(chē)和智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的共性基礎(chǔ)技術(shù)之一，輕量化是有效實(shí)現(xiàn)汽車(chē)書(shū)能減排的重要途徑之一，是提升車(chē)輛加速性、精動(dòng)性、操穩(wěn)性等諸多車(chē)輛性能的重要保障。

2.1.3輕量化材料路線

未來(lái)汽車(chē)輕量化用材采用以高強(qiáng)鋼、超高強(qiáng)鋼為主，鋁、鏌、碩纖維增強(qiáng)復(fù)合材料等多元材料的技術(shù)路線。

2.1.4新能源汽車(chē)

在電池能量密度一定的情況下，新能源汽車(chē)電池系統(tǒng)增加了整車(chē)重量，繼而降低了整車(chē)?yán)m(xù)航能力，因此大量選用輕質(zhì)或高強(qiáng)度材料，成為新能源汽車(chē)用材的重要方向之一

2.1.5用材方案

鋼鐵材料仍然是新能源汽車(chē)車(chē)身的主要用材，超高強(qiáng)鋼使用比例將繼續(xù)快速增長(zhǎng)

2.2未來(lái)零部件選材趨向理念

德國(guó)Paderborn大學(xué)Hahn等人提出多材料組合的輕最化結(jié)構(gòu)和合適的材料用于合適的部位，他們認(rèn)為這代表未來(lái)車(chē)身選材的發(fā)展方向。

以最小的代價(jià)獲取最大的輕量化效果，在輕量化和材科特性、工藝性、生產(chǎn)批量，成本及其它制約因素中找到一個(gè)最佳的結(jié)合點(diǎn)

高強(qiáng)鋼尤其是第三代超高強(qiáng)鋼以及輕質(zhì)金屬鋁合金，鎂合金應(yīng)用比例都將加大，最終組成多材轉(zhuǎn)組合的輕量化車(chē)身

2.3節(jié)能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線圖2.0

1、圍繞未來(lái)節(jié)能汽車(chē)，新能源汽車(chē)和智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)發(fā)展需求，結(jié)合自主品牌發(fā)展環(huán)境，汽車(chē)輕量化技術(shù)路線圖提出:

近期--以完善高強(qiáng)度鋼應(yīng)用為體系重點(diǎn)

中期--以形成輕質(zhì)合金應(yīng)用體系為方向

遠(yuǎn)期--形成多材料混合應(yīng)用體系為目標(biāo)

2、明確了各階段在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、高強(qiáng)材料和輕質(zhì)材料應(yīng)用、相關(guān)成形技術(shù)和連接技術(shù)需重點(diǎn)突破的關(guān)鍵核心技術(shù)、共性基礎(chǔ)平臺(tái)建設(shè)方面需開(kāi)展的工作。

3、汽車(chē)輕量化是節(jié)能汽車(chē)、新能源汽車(chē)與智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的共性基礎(chǔ)技術(shù)。到2035年預(yù)計(jì)燃油粱用車(chē)整車(chē)輕量化系數(shù)降低25%，純電動(dòng)乘用車(chē)整車(chē)輕量化系數(shù)降低35%。

三、不銹鋼在汽車(chē)零部件典型應(yīng)用及前景

3.1排氣凈化系統(tǒng)不銹鋼應(yīng)用

龐大數(shù)量的汽車(chē)保有量也為我國(guó)帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題，年尾氣排放污染量超過(guò)5000萬(wàn)噸。

2025年以后的溫室氣體減排暫未確定但必須繼續(xù)在更全面的基礎(chǔ)上確定2030年的目標(biāo)。

不銹鋼作為汽車(chē)排氣凈化系統(tǒng)專用材料提出了更高的挑戰(zhàn)。

耐高溫濕鹽腐蝕、抗高溫氧化、抗高溫下垂、耐冷凝液腐蝕、高溫疲勞極限、耐點(diǎn)蝕性能。

3.2裝飾件不銹鋼應(yīng)用

材質(zhì)：塑料鍍鉻、不銹鋼素材、不銹鋼鍍鉻/PVD、鋁合金

應(yīng)用范圍：汽車(chē)前、后、側(cè)和后面部件

3.3新能源系統(tǒng)不銹鋼應(yīng)用

1、20200814中國(guó)汽車(chē)論壇:萬(wàn)鋼提出三點(diǎn)期望、第二點(diǎn)建議中提出“要危中求機(jī)，創(chuàng)新發(fā)展，開(kāi)拓新能源汽車(chē)新市場(chǎng);要構(gòu)建新型產(chǎn)業(yè)生態(tài)協(xié)調(diào)推進(jìn)氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和燃料電池汽車(chē)發(fā)展;推動(dòng)汽車(chē)與能源、交通、信息等領(lǐng)域跨界融合，提升在城市公共交通中的應(yīng)用廣度，推動(dòng)新能源汽車(chē)下鄉(xiāng)。萬(wàn)鋼透露《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》已上報(bào)國(guó)務(wù)院。

寶武在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)發(fā)了汽車(chē)油箱/電池包用專用不銹鋼，B425NT、氮合金化BFS400及BFS500等已實(shí)現(xiàn)應(yīng)用較碳鋼具有優(yōu)異的耐蝕性、高強(qiáng)度和成形性能。

OEM對(duì)輕量化材料的基本要求:可實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)輕量化、抗碰撞性能最高，同時(shí)具有好的延展性、完全可回收及加工工序少、成本低。

四、雙碳目標(biāo)下減碳工作探索

4.1碳排放管理及目標(biāo)

《巴黎協(xié)定》明確氣候控制目標(biāo)，各成員國(guó)相繼提出“碳中和”目標(biāo)與行動(dòng)計(jì)劃 為什么要碳排放管理。

碳達(dá)峰、碳中和”影響下，產(chǎn)品碳排放作為一個(gè)重要的產(chǎn)品屬性，推動(dòng)著汽車(chē)產(chǎn)業(yè)逐步形成新的競(jìng)爭(zhēng)格局。

(關(guān)鍵字：汽車(chē))