新能源汽車這么火，對未來鋼材影響幾何？

時間：2023-01-30作者：上海強晟鋼供應(yīng)鏈管理有限公司瀏覽：67

輕量化需求迫切，高強鋼需求上漲

新能源汽車正在快速發(fā)展，而續(xù)航里程的短板仍然是車企的“心頭之患”。在這一情況下，汽車輕量化方案面臨更多的需求。




多項研究數(shù)據(jù)顯示，就傳統(tǒng)動力汽車而言，汽車自重每減少10%，可降低油耗6%-8%，降低二氧化碳排放13%。而對于新能源汽車來說，輕量化同樣可以降低能耗，從而提高續(xù)航里程。




近日，在由蓋世汽車主辦的2018中國汽車輕量化產(chǎn)業(yè)高峰論壇上，北汽股份研究院副院長、總工程師曹渡就明確指出，整備質(zhì)量的增加會引起滾動阻力、加速阻力等的增加，從而導(dǎo)致能耗的提高，反之，輕量化則可以顯著降低新能源車整車能耗率。




其分享的數(shù)據(jù)顯示，在市區(qū)的運行工況下，平均車重1600 kg的電動車如果減重20%，能量消耗可以減少15%。以具體車型為例，寶馬i3整備質(zhì)量僅為1195kg，比逸動純電動輕415kg。若逸動純電動車達到寶馬i3整備質(zhì)量，則續(xù)航里程可提升12%（200km），能耗率可以降低約12%（13.76kWh/km）。




曹渡還表示，采用增加電池來增加行駛里程，成本往往會非常高。所以，新能源汽車將較重視整車輕量化，以便減少電池能耗，這樣輕量化增加的成本可以“對沖”（抵消）節(jié)省下來的能耗成本。




新能源汽車對于輕量化方案的需求較為迫切，而高強鋼是實現(xiàn)汽車輕量化的有效措施。據(jù)了解，高強度鋼是在普通鋼材的基礎(chǔ)上進一步提升性能，能夠達到減重以及提高碰撞安全性的效果，在汽車底盤橫梁加強板、懸架支架等等部件廣泛應(yīng)用。盡管其成本相比普通鋼材有所增加，但是相較于其它輕質(zhì)材料而言仍較有優(yōu)勢，是未來五年甚至較長時間內(nèi)的發(fā)展重點。

《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》中

有關(guān)輕量化材料的規(guī)劃

基于此，相對于普通鋼材，新能源汽車將越來越多地使用較有輕量化優(yōu)勢的高強鋼、**高強鋼。這與《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》有關(guān)輕量化材料的發(fā)展目標(biāo)相一致。該路線圖中提到，到2030年，高強鋼應(yīng)用比例大幅增加，單車用鋁量**過350 kg，單車用鎂合金達到45kg，碳纖維使用量占車重5%。




快速增長的新能源汽車消費市場將推動高強度鋼需求的增長。但有業(yè)內(nèi)人士指出，在汽車用高強度鋼生產(chǎn)領(lǐng)域，國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品在質(zhì)量穩(wěn)定性和性能一致性方面，與國外優(yōu)秀企業(yè)產(chǎn)品相比，仍有較大的差距。因此，當(dāng)新能源汽車工業(yè)發(fā)展到一定階段后，隨著市場對鋼材需求的改變，將會倒逼鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)加大研發(fā)力度，轉(zhuǎn)變產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，相關(guān)企業(yè)壓力加大。




鋼材仍為主要材料，但用量有所變化

鋼材一直是構(gòu)成汽車的主要材料。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，近幾年生產(chǎn)的一輛普通轎車，其主要材料的重量構(gòu)成比大致為：鋼鐵65%-70%、有色金屬10%-15%、非金屬材料20%左右。毋庸置疑，在新能源汽車中，鋼材同樣是目前用量多的一種材料，并且在一定時期內(nèi)，這一情況不會發(fā)生改變。一汽高工田洪福曾在接受蓋世汽車記者采訪時明確指出，在2025年，鋼材在汽車中的應(yīng)用比例仍然會達到在50%以上。當(dāng)然，這里的鋼材更多指的是高強度鋼。




不過，盡管如此，相對于傳統(tǒng)汽車，新能源汽車的鋼材用量將有所變化。一方面，雖然純電動車增加了電機使用的硅鋼片的消耗，但由于其取消發(fā)動機、變速箱以及其它相關(guān)的部件，這將明顯減少這些系統(tǒng)的鋼材消費。另一方面，混合動力汽車將增加電機系統(tǒng)，不僅沒有減少原有發(fā)動機系統(tǒng)的鋼材消費，還相應(yīng)要增加電機的硅鋼片消耗。




雖然相對此前，有新能源汽車加入的汽車市場對于鋼材的整體用量是增是降，目前還沒有具體的結(jié)論。但是根據(jù)公開資料顯示，汽車行業(yè)近年來的用鋼需求仍較為穩(wěn)定，一般在5500萬噸左右，占國內(nèi)鋼材消費的比例約為8.1%，占全部鋼材消費的比例約為7.3%。由此來看，目前，新能源汽車的發(fā)展對于鋼材的需求量并未帶來明顯的變化。但不可否認的是，隨著新能源車的快速增長，接下來的情況可能會有所不同。

正如所說，由于電動汽車對于續(xù)航里程的要求，其對輕量化材料的需求較加迫切，而這其中包括高強鋼，也包括其他輕量化材料，例如鋁合金、鎂合金、碳纖維等復(fù)合材料等等。雖然目前高強鋼在抗碰撞性能、加工工藝、成本控制等方面明顯**鋁鎂合金等材料，但隨著更多輕量化材料在成本、技術(shù)等方面優(yōu)勢的提升，這些材料用量將隨之增加，而這將不可避免的擠壓鋼材的用量。




曹渡亦在演講中表指出，高強鋼一定是接下來3-5年的發(fā)展趨勢，與此同時，鋁合金也在不斷推廣應(yīng)用，碳纖維會在新能源汽車領(lǐng)域得到更多應(yīng)用。在今后10-15年之間，汽車材料工業(yè)將迎來大的，普通鋼、高強鋼、聚合物、鋁合金、鎂等材料的用量將平分秋色。換句話說，在汽車中，以上幾種材料的占比可能都在20%左右。




此外，他還表示，汽車未來的發(fā)展一定是設(shè)計多材料的混合搭配使用?！皩汃R7系白車身上把三種材料用到一起，包含4種不同的碳纖維成型技術(shù)，三種不同的鋁合金技術(shù)，白車身雖然減重只有40公斤，但是整車減了130公斤，它的成功之處就是均衡減重?！?/p>
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