车企加速布局轻量化铝材推进车市汽车轻量进程

盖世汽车讯 据外媒报道，对于全球车企来说，实现车辆减重（轻量化）仍然是重中之重，因为美国将从2025年开始实施更加严格的新联邦燃油经济性法规和其他污染控制法规。 于是，车企将目光转向了铝材制造商和挤压合金制造商，从而推动了车企的车辆轻量化进程。

根据WardsAuto的研究结果，铝金属重量轻且可靠性高，这将有助于车企满足美国2025年实施的新燃油经济性法规。各大车企必须满足新法规的严格要求，但他们不想牺牲车辆的性能或美观。 为此，铝在汽车外饰件和结构件上的应用呈现出快速增长的趋势。 汽车公司已用铝代替较重的钢，并积极致力于其在车身钣金等其他车身部件中的应用。 零件和车身面板（封闭件）等

如今，很多车型都采用了铝材质，并赢得了用户的好评，比如最畅销的车型福特F-150和捷豹路虎的多款车型。 由于许多汽车和卡车都使用铝材，因此它们在美国碰撞测试中表现良好，并获得 5 星级安全评级。 同时，消费者也希望自己购买的车辆能够省油、耐用、安全、性能好。

轻量化铝材料研发创新

车企加大研发力度，致力于开发新型轻量化铝合金和挤压合金。 与此同时，车企也在开发新的装配工艺或改进现有的装配工艺。 车企还投资铝厂、挤压合金厂，这也是很多车企的重要战略。 汽车制造商越来越多地与汽车设计师和工程师合作，开发创造性的解决方案，以进一步减轻汽车和卡车的重量。

例如，Sapa Extrusion North America于2016年4月在底特律郊区开设了研发中心，专注于汽车领域。 研发中心与公司业务团队紧密合作，为OEM厂商提供服务。 研发中心拥有强大的研发团队，其中精通搅拌摩擦焊技术的专家1名，冶金专家8名，致力于新型合金的研发、产品的开发和应用。 还有一位拥有博士学位的机械工程师。 专门从事计算机建模、优化挤压合金设计、完成车辆轻量化优化。

鉴于新的监管标准日益严格，开发新型轻质材料的成本也不断上升也就不足为奇了。 Ward Auto的调查结果显示，受访者对现有材料不太有信心，车企必须开发新材料，以应对2025年美国新的监管要求。

根据美国2025年燃油经济性标准和温室气体排放总统指令的要求，2017年至2025年轻型汽车的平均油耗必须达到54.5 mpg（约23 kmpl）。 预计到2023年，75%的车辆减重将通过外饰件和结构件实现，其中车身和车架占近一半。 为了实现这一目标，需要开发轻质材料。

车企面临诸多挑战致力于产品技术研发

如今，汽车公司不断为其车型添加新功能，这反过来又导致车辆的重量不断上升。 为此，车企不得不致力于轻量化研究，开发新型电动系统和其他燃油动力系统。 由于上述系统使用更轻的材料，因此可以提高设备的能源效率，同时应对全球法规带来的压力。 车企正在积极开发轻量化铝合金和挤压铝合金，旨在开发并获得更具成本效益的轻量化解决方案。

消费者需求的变化也给车企带来了新的挑战。 用户要求车企为车辆提供更多新功能，而这些功能通常依赖于较重的钢材或类似材料。 为了满足安全性、车辆性能和车载信息娱乐系统的要求，这些需求迫使车企面临车身重量增加的问题。 为此，铝制造商不断创新和设计，力争用挤压铝合金等先进铝合金材料替代钢铁，最终实现汽车轻量化。

Ducker Worldwide估计，2015年美国新车生产的铝重约400磅（约180公斤），这提供了汽车行业趋势的数据。 该机构预测，到2025年，铝材将占皮卡车车身零部件的75%以上、大型轿车的24%、SUV的22%和微型车的22%。 身体和覆盖部分的比例为18%。

汽车中最常用的铝材料是铝合金和挤压铝合金5000-和6000系列。 目前，萨帕北美挤压公司等公司正在重点改进6000系列合金，这是最具成本效益的铝合金。 为了抓住轻量化的市场机遇，Sapa等公司也在开发其他合金系统。

研究人员在俄亥俄州立大学精密成型中心进行了碰撞性能测试，该测试使用了两个不同的 B 柱。 前者采用热冲压技术，材质为硼钢，后者则采用7000系列铝合金。 两者的测试结果相似，但铝合金零件的成本降低了近40%。

开发或改进铝制造工艺

通用汽车和其他汽车公司正在引入新的装配材料，同时要求其工程师开发新的制造工艺。 因此，通用汽车汽车中铝合金和挤压铝合金的消耗量不断增加。 通用汽车工程师发现，与低碳钢相比，上述材料弹性好，易于加工，并且具有更强的耐腐蚀性。 通用汽车使用挤压铝合金制造车架梁，使用铝板制造车身钣金件。 它逐渐用复杂的单件零件取代由多个零件组成的装配体，消除了每个零件的集成装配过程。

据《福布斯》记者报道，新款全尺寸豪华轿车凯迪拉克CT6和宝马5系车型重量较轻，因为前者采用了多种材料。 整车关键结构件全部采用铝材质，最大限度地发挥了铝的性能。 提高轻量化应用效果。 此外，通用汽车工程师还开发了一种可用于焊接钢和铝材料的焊嘴。 这是一项重大技术突破，因为焊接钢和铝是困难的，主要是因为两种材料的熔点温度有很大不同。

铝的其他优点

除了重量较轻之外，许多车企青睐挤压铝合金还有以下原因： 这种材料可以提高车辆的安全性。 目前生产的各种车型已经充分证明了这一点。 由于合金零件的设计精确且能量吸收性能良好。 铝的另一个优点是易于回收，材料有很大的增值空间。 铝密集型车辆与传统钢制车辆相当。 当车辆报废时，由于铝的可回收性和可重复利用性，可以增加大量的经济价值。 在实现轻量化的过程中，车企也开始关注镁材料，并且关注度不断上升。