钢厂造白车身首现国内钢铁业,汽车轻量化成主导方向?
本报记者张晓鸣
汽车行业中有不少人士感到困惑,他们不明白那些庞大而朴实的钢铁企业,为何会出现在车展的现场。对此,宝钢股份汽车板销售部的首席工程师鲍平略带自嘲地表示。
今年夏天,宝钢在上海车展上初次露面后,再接再厉,首次推出了一款“白车身”产品。所谓的“白车身”,通常是指汽车厂商生产的、不含车门和车盖的车身结构,它是汽车厂设计新车型时的初始步骤。值得注意的是,钢厂自主研制“白车身”在国内钢铁行业中尚属首次。
轻量化是主导方向
中国汽车行业的“黄金十年”已经过去,这段时期极大地促进了宝钢汽车板业务的成长。
2001年,宝钢汽车板的销量尚不足百万,而到了去年,这一数字已飙升至725万吨,市场占有率高达约半壁江山。这一数据表明,在2014年,我国生产的2372万辆汽车中,有一半采用了宝钢生产的钢材,这些钢材被用于制造从汽车座椅到车身框架等各式各样的零部件。问题是,宝钢意图在该市场持续巩固其领先地位——自2011年左右起,国内汽车制造商对超高强度钢材的需求急剧增长,宝钢亦再次把握住了这一领域的先机。
宝钢的技术研发团队向记者展示了业内广为人知的“香蕉图”,该图根据钢材的强度和延伸率对各类钢种进行分类。依据这张“香蕉图”的指导,宝钢致力于为汽车车身打造出既具有高延展性又具备高强度特性的钢板。截至目前,宝钢第一代的高性能高强钢年产量已超过17万吨,第二代产品也已投入市场供应,而第三代产品则实现了系列化生产。创新的力量,实则蕴含于这一“成熟产品、批量生产、研发新品、储备未来”的有序递进之中。
响应社会对汽车轻量化的需求,宝钢加速了汽车用铝、镁合金钢材的研发进程,成功掌握了热成形、液压成形、激光焊管、辊压成形、旋压成形以及VRB变厚度板等多项前沿技术。这些技术不仅涵盖了从零件设计到工艺开发、模具制作、零件试制,直至产品供应的全流程,而且为整个行业提供了全面的技术支持。因此,宝钢构建了一套完整的材料开发技术方案,并为主业提供了强有力的技术保障,从而在引领国内汽车行业技术应用方面发挥着关键作用。
鲍平认为,无论是采用燃油、电力还是其他新型能源,汽车轻量化将是汽车行业未来创新的核心趋势。汽车减轻重量后,不仅能够节省燃油和能源,还能减少排放和污染,从而更加环保。此外,轻量化设计还能提高汽车的抗冲击能力,确保其具备良好的安全性能。
目前,在我国,宝钢独占鳌头,成为唯一一家能够大规模生产超高强钢的企业。其生产的超高强钢产品,已经被通用、福特、日产等知名车企的新款车型所采纳。据统计,去年国内对超高强钢的需求总量达到了40万吨,而宝钢就承担了其中43.5%的供应任务。
概念车投石问路
然而,现实所面临的挑战在于,紧随其后的竞争者数量正不断攀升。国内市场预计将新增超过1000万吨的汽车板产能,这其中包括了武钢、鞍钢和宝钢等企业的生产线。如此一来,产能过剩的风险愈发显著,可能导致行业竞争愈发激烈,进而使得原本丰厚的汽车板利润逐渐被稀释。
为此,EVI(即早期供应商介入)这一项目正式拉开帷幕。在汽车钢板市场占据重要地位的宝钢,经过多年积累,已拥有了丰富的车型零部件档案,这为其在行业内建立了显著优势。基于此,宝钢有潜力摆脱传统零部件供应商的身份,并在新车型早期设计中占据主导地位,拥有话语权。
国内曾有一家自主品牌的汽车制造商计划推出一款新型的SUV车型,然而在设计的初期阶段,他们发现该车型的制造成本以及轻量化性能并未达到原先设定的目标。宝钢在得知这一信息后,向该制造商提出了一种解决方案,即通过提升钢材的技术水平,可以使新车型达到预期的成本控制和轻量化标准。不过,宝钢提出的条件是,该车型在未来的生产过程中必须全面采用宝钢提供的汽车专用板材。双方达成了联合开发协议,随后技术团队进行了研发工作,使得这款SUV的车身重量比之前减少了11%,同时,车身使用的钢材成本也下降了25%。
在这个基础上,宝钢决定更进一步。
陆匠心主任认为,在宝钢集团汽车用钢开发与应用技术国家重点实验室,技术人员在制造白车身的过程中,能够加深对汽车设计的认识。为了更有效地实现供应商的早期参与,钢铁企业同样需要掌握汽车的设计架构,并与整车厂的设计团队拥有共通的语言。
在过去的三年里,宝钢投入了4000万元资金,成功完成了这台“白车身”的设计、制作以及焊接组装等全部生产流程。
罗爱辉,这位“白车身”制作的关键人物,向记者透露,这款“概念车”融入了五种宝钢研发的新型钢材,这些钢材尚未在国内整车制造领域得到广泛应用。其中,用于制造前保险杠的1800MPa级钢材便是这五种之一。MPa是衡量强度的单位,数值越高,强度越强。在行业内,强度超过780MPa的钢材被称为超高强钢,而这正是宝钢着力研发的关键技术之一。
当低端汽车板产品正遭受钢厂间价格竞争的冲击之际,以高强度钢为标志的高端汽车板产品,成为了宝钢在汽车板市场竞争中寻求差异化优势的关键。而这辆概念车,可视作宝钢在探索这条创新之路时所投掷的一块指引方向的基石。
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