全球汽车复合材料市场预测：2018年达150亿美元，轻量化材料创新探讨

根据预测，全球汽车复合材料市场规模将在2018年达到150亿美元。这个数字看起来相当可观，但我们无法说实话。实际情况是，在汽车轻量级领域，复合材料的数量仅占材料总使用量的1％。其中，高强度的钢和金属铝是最重要的两种竞争力，这是最引人注目的。

今年早些时候，参与者在美国克利夫兰举行的高级设计和制造会议上对汽车行业轻量级材料创新进行了激烈的讨论。美国ACMA协会将在今年11月至12月发布的每两个月期刊上提供有关它的全面报告，中国复合材料展览会也将尽快为您提供新的信息。目前，让我们不要注意人们如何看待复合材料。让我们从高强度的钢（HSS）和金属铝开始，然后改变观点，看看它们如何体验汽车的轻巧过程。什么样的挑战？

高强度钢

“当我们谈论轻巧的汽车时，人们不可避免地提到钢铁。”钢铁开发研究所汽车营销副总裁乔迪·霍尔（Jody Hall）在会议上的演讲中说。 “我今天站在这里想告诉所有人，钢不仅是轻型汽车的选择之一，而且是许多应用领域的最佳选择，包括汽车车身结构的制造。”

霍尔与参与者分享了钢铁在连续发展过程中的创新演变，因为人类在1980年代发明了高强度钢。迄今为止，世界上有200多个钢铁，其大多数创新集中在提高力量和改善锻造性能上。在汽车场中，由于其出色的机械性能，高刚度和强大的能量吸收能力，双胞胎诱导的塑料钢（TIP）被广泛使用。但是，霍尔还承认，镀金合金更具成分，稍贵，并且不容易与其他材料一起加入。

霍尔说，钢铁行业目前正在努力重新升级第三代高强度钢铁产品的性能。 “我们需要一种新的第三代产品，其成本效益超过了倾斜，并且具有力量和韧性。”

钢铁开发研究所是一个名为“汽车/铁与钢制联盟组织”的子公司，致力于提醒钢铁性能并扩大其产品应用。 “汽车制造商的所有者有信心使用各种材料设计产品，但设计是一回事，而生产是另一回事。”霍尔承认：“他们需要考虑如何将不同的部分组装成目标结构。”

“对于汽车行业来说，高强度钢是增长最快的应用材料。”霍尔说：“实际上，我们正在创新产品，消除了中等强度的钢和高强度的低合金钢，并且更先进的是，高强度钢被减轻车辆重量的目标所取代。”

在她看来，钢铁是汽车制造商的“第一选择”，但同时承认面对其他物质产品的激烈竞争。霍尔说：“钢是最具成本效益的选择，并且汽车OEM的生产线是根据钢的使用而设计的。因此，在轻巧方面，钢绝对是他们的首选。” “但是，当他们无法通过钢达到要求时，自然而然地转向复合材料或其他材料。”

铝合金

Pennex Aluminum技术总监Henry Bertolini也在会议上发表演讲，承认铝业行业面临的各种问题和挑战。 “我们需要提高产品实力，但与此同时，我们需要控制在可接受的范围内的成本。”考虑到绩效和成本实际上是复合材料行业和金属铝业所面临的常见问题，这也阻碍了他们在汽车行业获得更大的市场。共享的约束。

贝托利尼说：“通常，汽车中只有2％的材料是由铝制成的。” “许多年前，人们开始使用铝来生产简单的汽车零件，但是从那时起，铝合金在汽车行业的应用就一直停滞不前。现在是时候进行更改了，我们需要为铝创建独家汽车设计。”

Bertolini采用了凯迪拉克CT6豪华轿车，该轿车于2016年在市场上首次亮相，以向所有人证明使用铝的好处。她指出，汽车结构的64％是由铝制成的，重量比使用钢的类似汽车轻约200磅。

铝制行业希望通过更多地展示铝的优势来赢得OEM的心。这些优点包括较短的生产周期，较低的霉菌价格，可回收和可重复使用的，以及易于生产集成结构。这些优点对于复合材料制造商来说必须非常熟悉，因为复合材料在上述方面也具有很大的优势。但是，解释这些优势并不是要使OEM简单地用铝结构替换钢结构，而是说服OEM更改汽车的设计计划以使用铝。

Bertolini与与会者分享了一个故事。 OEM制造商要求Pennex尝试用铝代替钢结构汽车底盘。但是，当Pennex完成了交付产品的合同时，客户抱怨机箱仍然太重，成本太昂贵。 “我们向客户解释说，您不能留在旧的设计计划中。如果您想用铝代替钢，则必须调整设计计划以铝的铝。”更重要的是，为了更好地利用铝的优势，铝的优势更好。 ，OEM还必须对汽车生产和组装生产线进行总体转型。

汽车市场不能大规模使用铝的另一个原因在于供应链。 Bertolini解释说，特斯拉赢得了一种新的铝合金材料，在小规模生产过程中表现出色，没有问题。但是后来特斯拉3型汽车的出现在供求中造成了巨大的失衡。根据我们现有的生产能力，无法生产足够数量的这种特殊的铝合金。 “因此，特斯拉必须降低其需求，并用相对普通的铝合金代替它，以牺牲质量为代价来满足数量需求。” Bertolini说，如果更多的铝制公司有能力生产这种特殊的合金铝，则可以在汽车行业更好地促进。

总体而言，材料的选择实际上是一种权衡。贝托利尼说。 OEM制造商的最终目标无非是更高的强度，耐受性和最佳影响力。 “有时候我真的想告诉他们，结识两个人是一件好事，而且无需要求。但这是客户的要求。我们只能努力工作以满足它，这不仅可以确保他们获得最佳性能，还可以但也不能使他们付出太多。

考虑到绩效和成本是所有材料供应商面临的普遍挑战。 “如果铝合金不考虑解决方案，OEM自然会转向其他材料来寻求解决方案，例如碳纤维复合材料，例如镁，最终结果是失去客户。在此之前，我们都享受了平等的竞争赢得死亡的机会取决于谁可以掌握它。”