2021(第二屆)中國不銹鋼及特種合金新材料產業高端論壇暨不銹鋼聯盟第一屆第三次會員大會于10月13日-15日在廣西北海召開。14日下午,上汽集團乘用車技術中心技術總監倪雷先生作為大會嘉賓,在會上作《汽車行業發展及不銹鋼在汽車行業的應用及前景》的主題演講。
一、汽車行業發展趨勢
1.1新能源汽車發展趨勢
新一輪汽車產業變革驅動力主要來自于能源,互聯和智能三大革命,帶來重大戰略發展機遇。
能源革命是據傳統動力汽車向新能源汽車的轉變,電池、電機和電控系統“三電”技術成為新的汽車核心技術。
互聯革命和智能革命相輔相成,互為支撐,密不可分;互聯化和智能化技術也將成為新的汽車核心技術,進而催生出全新的產業生態系統。
1.2節能環保政策趨勢
隨著車用能源占比的逐年提升和能源形勢的嚴峻性,各國乘用車油耗標準及排放法規逐步加嚴。
2030碳達峰、2060碳中和的“3060”碳目標已成為中國的國家戰略,碳管理、碳減排的形勢嚴峻,任務艱巨,實現節能最有效的技術之一是汽車輕量化。
二、汽車零部件材料應用趨勢輕量化發展趨勢
2.1輕量化發展趨勢
2.1.1節能環保等要求
汽車輕量化在滿足汽車使用要求,安全性和成本控制的條件下,將結構經量化設計與多種輕量化材料、輕量化制造技術集成應用、實現產品減重。
2.1.2輕量化作用
作為節能汽車、新能源汽車和智能網聯汽車的共性基礎技術之一,輕量化是有效實現汽車書能減排的重要途徑之一,是提升車輛加速性、精動性、操穩性等諸多車輛性能的重要保障。
2.1.3輕量化材料路線
未來汽車輕量化用材采用以高強鋼、超高強鋼為主,鋁、鏌、碩纖維增強復合材料等多元材料的技術路線。
2.1.4新能源汽車
在電池能量密度一定的情況下,新能源汽車電池系統增加了整車重量,繼而降低了整車續航能力,因此大量選用輕質或高強度材料,成為新能源汽車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車身的主要用材,超高強鋼使用比例將繼續快速增長
2.2未來零部件選材趨向理念
德國Paderborn大學Hahn等人提出多材料組合的輕最化結構和合適的材料用于合適的部位,他們認為這代表未來車身選材的發展方向。
以最小的代價獲取最大的輕量化效果,在輕量化和材科特性、工藝性、生產批量,成本及其它制約因素中找到一個最佳的結合點
高強鋼尤其是第三代超高強鋼以及輕質金屬鋁合金,鎂合金應用比例都將加大,最終組成多材轉組合的輕量化車身
2.3節能與新能源汽車技術路線圖2.0
1、圍繞未來節能汽車,新能源汽車和智能網聯汽車發展需求,結合自主品牌發展環境,汽車輕量化技術路線圖提出:
近期--以完善高強度鋼應用為體系重點
中期--以形成輕質合金應用體系為方向
遠期--形成多材料混合應用體系為目標
2、明確了各階段在產品結構優化設計、高強材料和輕質材料應用、相關成形技術和連接技術需重點突破的關鍵核心技術、共性基礎平臺建設方面需開展的工作。
3、汽車輕量化是節能汽車、新能源汽車與智能網聯汽車的共性基礎技術。到2035年預計燃油粱用車整車輕量化系數降低25%,純電動乘用車整車輕量化系數降低35%。
三、不銹鋼在汽車零部件典型應用及前景
3.1排氣凈化系統不銹鋼應用
龐大數量的汽車保有量也為我國帶來了嚴重的環境污染問題,年尾氣排放污染量超過5000萬噸。
2025年以后的溫室氣體減排暫未確定但必須繼續在更全面的基礎上確定2030年的目標。
不銹鋼作為汽車排氣凈化系統專用材料提出了更高的挑戰。
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、耐點蝕性能。
3.2裝飾件不銹鋼應用
材質:塑料鍍鉻、不銹鋼素材、不銹鋼鍍鉻/PVD、鋁合金
應用范圍:汽車前、后、側和后面部件
3.3新能源系統不銹鋼應用
1、20200814中國汽車論壇:萬鋼提出三點期望、第二點建議中提出“要危中求機,創新發展,開拓新能源汽車新市場;要構建新型產業生態協調推進氫能基礎設施建設和燃料電池汽車發展;推動汽車與能源、交通、信息等領域跨界融合,提升在城市公共交通中的應用廣度,推動新能源汽車下鄉。萬鋼透露《新能源汽車產業發展規劃(2021-2035年)》已上報國務院。
寶武在國內率先開發了汽車油箱/電池包用專用不銹鋼,B425NT、氮合金化BFS400及BFS500等已實現應用較碳鋼具有優異的耐蝕性、高強度和成形性能。
OEM對輕量化材料的基本要求:可實現結構輕量化、抗碰撞性能最高,同時具有好的延展性、完全可回收及加工工序少、成本低。
四、雙碳目標下減碳工作探索
4.1碳排放管理及目標
《巴黎協定》明確氣候控制目標,各成員國相繼提出“碳中和”目標與行動計劃 為什么要碳排放管理。
碳達峰、碳中和”影響下,產品碳排放作為一個重要的產品屬性,推動著汽車產業逐步形成新的競爭格局。
(關鍵字:汽車)