汽车制造原材料之钢铁材料:品种丰富,产销量连续 9 年位居世界第一
钢铁材料是汽车制造的主要原材料,一般占汽车制造原材料的70%以上。汽车制造所用钢材品种较多,有板材、带钢、优质钢筋、型钢、管材等品种。板材、带钢主要有冷轧板、镀锌板、热轧薄板、热轧中板、热轧酸洗板等。钢材品种构成一般为:板材、带钢占50%以上,优质钢筋、线材占30%左右,型钢占6%左右,钢管占3%左右。
据中国汽车工业协会统计,2017年我国汽车产销略有增长,共产销2901.54万辆和2887.89万辆,同比增长3.19%和3.04%。虽然增速较上年同期有所回落,但仍难挡我国汽车行业产销连续9年位居世界第一的势头。
新能源汽车产销分别完成79.4万辆和77.7万辆,同比分别增长53.8%和53.3%,累计保有量达180万辆,占全球市场份额超过50%。
作为全球最大的汽车生产国,虽然近年来汽车行业的快速发展给我国钢铁行业带来了巨大的发展空间,但自2011年中国钢研科技集团宣布其率先研制出的第三代汽车用钢具有强度高、塑性强等特点后,中国钢铁企业逐渐从汽车企业手中夺回了部分国外进口汽车用钢订单。
对于所谓的第三代高强度汽车用钢,曾有这样的评价:“某豪华车厂做过算账,使用我们的第三代高强度汽车用钢时,车身外壳只需要0.6毫米厚的钢板,而使用第一代汽车用钢时,钢板厚度要达到0.7毫米。车身轻量化的成本只增加2100多元人民币。但由此带来的汽车油耗却能降低5%左右,增加的成本基本行驶5000公里就能抵消。”
笔者也了解到,高强度汽车用钢基本满足了产品强度高、成形性好的要求,但很难同时达到高强度和高塑性。如果能同时获得这两种性能,就能很好地满足汽车用钢板的要求。面对目前国内汽车行业对成形性好的超高强度钢汽车板需求量不断增加,虽然1000MPa级以上强度级别的汽车板仍需部分进口,但好在我国钢铁企业在供给侧确实跟上了前进的步伐。因此,提供先进的1000MPa级以上超高强度钢产品,已成为钢铁企业研发制造水平的重要指标。
1、国内高强度汽车钢市场发展情况
面对巨大的市场需求,以宝钢为首的国内各大钢厂纷纷加紧高强度汽车钢生产线建设、产品延伸和市场布局,部分企业已取得成效。具体来说:
1、宝钢作为我国钢铁龙头企业,实力雄厚,发挥引领作用。2010年至2017年,公司连续推出全球首创系列高强度汽车用钢,包括QP980CR、QP980GI、Mn-TRIP980CR、QP1180CR、QP1180GI、TWIP950GI、Mn-TRIP1180CR、QP980GA、QP1180GA、Mn-TRIP1180GI、D-TRIP780CR等。其中,冷轧产品最高抗拉强度为1700MPa;热镀锌产品最高抗拉强度为1200MPa;电镀锌产品最高抗拉强度为780MPa。
汽车板是宝钢核心战略产品,2015年宝钢汽车板销量766万吨,其中冷轧汽车板589万吨,保持国内50%的市场份额。2016年宝钢汽车板销量近900万吨,其中冷轧汽车板652万吨。宝武合并后上市公司汽车板销量有望达到1200万吨,位居全球前三。
2、2017年11月,首钢最高强度冷弯汽车板HC820/1180DP在京唐公司顺利下线,标志着首钢超高强度汽车板产品全面迈入千兆级阵营,成为全球为数不多的超高强度汽车板供应商之一。
DP1180是双相钢中强度最高的钢种,同时具有塑性高、重量轻等特点,广泛应用于汽车板制造,技术含量和产品附加值高。DP1180轧制工艺难度极高,钢性硬、焊接难度大、表面质量控制难度大。该产品的成功上市,为提升首钢超高强度汽车板品牌影响力奠定了坚实的基础。
3、2017年河钢邯钢汽车用钢高端客户数量增加,汽车用钢销量达260万吨,同比增长9%。目前,在汽车用钢领域,河钢邯钢拥有200多项具有自主知识产权的核心技术;与20多家国内外知名汽车厂商开展合作,高端汽车用钢月销量达20多万吨;拥有1000MPa以上超高强钢、O5级汽车板、冷轧超深冲汽车板等高端产品的量产能力,汽车用钢“整车制造”能力凸显。
2018年,河钢邯钢继续提升对接市场和客户的能力,全年计划生产汽车用钢351万吨,拓展国际级品牌客户,全面提升汽车板国际市场影响力,提高国际竞争力。
4、2018年初,河钢邯钢邯宝冷轧厂镀锌线为意大利菲亚特汽车公司生产了牌号为FEP04、规格为宽度1740毫米、厚度0.7毫米的高端汽车外板150吨。经现场检测,产品各项指标完全满足用户要求。近日,产品已全部发往用户。此笔订单实现了河钢邯钢高端超宽汽车外板海外出口的零突破。2017年以来,河钢邯钢已为该用户供应各类高端汽车用钢近5万吨。等等。
二、发展中的风险压力犹存
当然,(高强度)汽车板钢作为高利润产品,近年来受到汽车行业快速发展和市场持续增长的影响,越来越多的企业进入该市场,不仅使得汽车板市场的竞争愈发激烈,也加剧了汽车板市场产能过剩的风险和压力。
据悉,2016年4月6日,该公司与浦项制铁分别签署了《重庆重钢高强度冷轧板有限公司合资经营合同》和《重庆浦项重钢汽车板有限公司合资经营合同》,约定双方将在中国重庆共同投资设立合资公司,预计投产后将实现年产300万吨汽车板产能,从而实现除鞍钢蒂森克虏伯(重庆)工厂外,在重庆实现多元化渠道供应。
但2017年年底,已经确定重组方的重庆钢铁披露,公司将解除与韩国浦项制铁株式会社的合资公司——重庆浦项重钢汽车板有限公司的经营合同,该项目最终告吹。
3. 高强度汽车用钢发展前景
从国内各大钢厂汽车板产量来看,各钢厂的市场占有率还是有差异的,从整体供给产量来看,宝武钢铁、鞍钢、首钢、马钢、本钢基本占据前五名,占比接近75%,其中宝武集团占比约48%,可见其在行业的领先地位,而且其领先地位还将持续很长时间。
对于2018年新增的汽车板冷系列生产线项目,鉴于产能供给侧的结构性压力,短期内新增产能也将有限,主要取决于2016-2017年前期新建生产企业的稳定生产及满负荷实现情况。
中国汽车市场持续领跑,国产高强度汽车板前景依然广阔。从市场总需求来看,根据Mysteel模型,预计2018年我国汽车钢需求量将达到6400万吨,同比增长160万吨。
4.国内外汽车轻量化项目研究
“十一五”期间,国家有关部门和汽车科研院所、自主品牌汽车企业、大型钢铁企业等组成了“汽车轻量化联盟”,工作内容主要围绕节能、环保、安全等主题,主要途径有两个:一是减轻汽车自重降低能耗和污染排放,二是提高燃油效率。联盟还制定了具体的目标。目前,这些目标基本实现:对于商用车而言,减重是通过提高大梁板、板簧、轮辐强度等措施实现的。如国内商用车新款车型大梁板强度水平高达800MPa,使载货车新车减重300kg以上;对于乘用车而言,通过提高轿车用各类高强度钢的强度水平和用钢比例,应用热冲压、激光焊板、液压成形等新技术,使新车平均减重8%~10%。
近年来,世界相关机构和组织开展了多项汽车轻量化项目研究,虽然实现轻量化的技术路线各有不同,但目标都是实现减重20%~40%。世界钢铁协会、欧洲钢铁协会、美国钢铁协会等组织以及阿塞洛、蒂森等钢铁公司从20世纪90年代初就开始对“轻量化”汽车材料进行研发(见表1)。如1994年开始的由十几家钢铁公司(宝钢是唯一入选的中国大陆钢铁公司)共同参与的超轻钢车身项目,项目包括超轻钢白车身(ULSAB)、超轻钢覆盖件(ULSAC)、超轻钢悬架(ULSAS)和超轻钢概念车项目(ULSAB-ACV),项目在世界钢铁协会的统一协调下开展。阿塞洛集团、蒂森集团结合自身技术特点开展了轻量化项目研究。 它们的共同点是,通过大量使用高强度钢,取得了20%~25%的减重效果。在ULSAB-ACV项目中,白车身高强度钢板占比达100%,其中超高强度钢板占比超过60%(抗拉强度大于590MPa)。这些项目采用的技术路线不同,但都涉及高强度钢。
表2 “轻量化”重大攻关项目技术路线与目标
序列号
机构名称
技术路线
项目名
轻量级目标
世界钢铁协会
高强度钢
超轻钢车身
-20%
欧洲钢铁协会
多材料(高强度钢、铝、复合材料)
超轻型汽车
-40%
美国钢铁协会
多材料(高强度钢、铝、复合材料)
新一代汽车合作
-30%
阿塞洛集团
高强度钢
ABC
-30%
蒂森集团
高强度钢
国家安全委员会
-20%
本次展会主要展示近年来我国汽车轻量化产业取得的重要成果,展会主题为车身轻量化及先进制造、轻量化新材料与技术应用。展品范围包括:汽车轻量化零部件、汽车用高轻钢、汽车用有色金属合金、汽车用其他轻量化材料、非金属复合材料、汽车用化工新材料、材料成型技术及设备、加工技术及设备、部件/模块、相关材料组合技术、其他减轻汽车轻量化技术、工艺及仪器等。热忱欢迎本领域相关行业朋友莅临展会、参会。
CIAIE 2018 展会日程
展会地点:上海汽车会展中心(博园路7575号)
展会时间:2018年8月15-17日
CIAIE 2018将同期举办
2018第八届中国上海国际汽车内饰及外饰展览会
2018第二届中国上海国际汽车座椅创新及技术应用展览会
2018第四届全国汽车胶粘剂/密封剂高峰技术论坛暨展览会
2018中国国际汽车轻量化创新论坛
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