奔驰 E 级陷钢材门，车身材料技术与发展走向前台

近日，国产全新奔驰E级长轴距轿车上市，有网友爆料，国产加长轴距车型比海外市场标准轴距车型重了近300公斤，并指出这是因为国产化过程中，将海外版车身上的铝质材料换成了钢质材料。虽然奔驰官方事后发表声明，表示国产E级车的车身和在其他市场销售的E级车都是采用钢铝混合材质，均符合当地法律规定的安全标准。但此事还是引发了业内热议，一时间，奔驰因“钢门”事件深陷尴尬，被推到了舆论风口浪尖。

抛开事件本身，人们更关心的是轻量化趋势下，车身结构该用什么材料？钢制车身与铝制车身，孰优孰劣，还是各有优劣，该如何选择？未来车身材料又将如何发展？在这场舆论战背后，车身材料的技术和发展正从幕后走向台前。

在合适的地方使用合适的材料

目前主流乘用车所用材料主要有钢板材料、铝合金、高性能塑料及复合材料等，碳纤维复合材料也可见于部分高端乘用车或电动车上。纯钢板材料多用于中低端乘用车，钢铝混合材料主要应用于中高端乘用车，如奔驰E级、全新奥迪Q7等。全铝车身多用于售价50万元以上的高端乘用车，如路虎揽胜、奥迪A8等。可见钢铝是目前乘用车车身的主流材料。

那么，整车厂在选择车身材料时会考虑哪些因素呢？长城汽车股份有限公司轻量化与性能集成总监张展告诉记者，安全碰撞性能通常是车身材料选择的首要考虑因素。材料强度在安全的传递路径上进行合理分配，有效吸收碰撞能量，保证乘员舱的安全。车身不同部位对刚度和碰撞吸能的要求不同。企业一般会根据各部位实际受力情况和性能要求，合理分配不同强度等级的材料，以满足碰撞安全性、疲劳耐久性、NVH静动态刚度等性能指标，同时还要兼顾系统成本。

中信微合金技术中心汽车领域负责人、高级经理卢洪洲表示，“如何把合适的材料放在合适的位置”是近年来车身材料选择的主要思路，但在实际操作中主要依靠经验和对标，没有正向的材料选择逻辑，难以保证材料选择的合理性。因此，卢洪洲提出了“汽车正向材料选择系统（FSM）”，以配合汽车正向开发和性能开发。他表示，该系统综合考虑了零部件的功能、部件的制造工艺特性和成本三个方面。

钢制车身还是铝制车身，哪个更好？

业内专家表示，钢制和铝制车身各有优缺点，不能一概而论。奇瑞汽车工程研究院材料工程部总工程师李俊表示，钢制车身的优势在于技术相对成熟、成本相对较低，但重量并不具备显著优势。铝合金车身的优势在于重量轻，可以为高端车留下更多的重量空间来增加配置，比如提高动力等车辆性能。

成本是减缓全铝车身向低端车普及的因素之一。“对于以钢车身技术为主的传统车厂来说，全铝车身涉及一定的工艺改造，如开卷、焊接、涂装等。”张展说，目前车身使用的铝材主要为5系、6系铝合金，经过拉拔烘烤硬化后屈服强度可达220~260MPa，只能达到一般高强钢的强度水平。因此需要通过截面结构设计和连接技术来弥补，这对传统钢车身设计工程师提出了挑战，而且铝材成本相对较贵。

据了解，目前工业化的高强钢强度可达1000MPa，而铝合金型材一般不超过500MPa。“但这并不意味着铝合金不安全，其实对于机械零件而言，强度并不是安全的唯一指标，还需要与零件的刚度、截面等指标综合考虑。”李俊说。

此外，卢洪洲表示，铝车身维修复杂，成本较高，在碰撞时变形不严重时，钢部件可以通过钣金修复，但铝部件基本只能更换，这也给消费者带来成本压力。

铝虽然价格昂贵，但其良好的轻量化效果抵消了其对于电动汽车较高的材料成本，将成为电动汽车首选的车身材料。近来，一些新能源电动汽车也采用了全铝车身，如东风E30、奇瑞“小蚂蚁”等。

车身正朝着多材料方向发展

“多种材料混合应用是车身乃至整车的必然选择。”采访中，业内专家也向记者表达了类似的观点。张展解释称，多种材料在车身的应用，可以充分发挥材料强度在车身的合理布局，同时保证成本适中，并能显著减轻重量。

“多材料混合将是车身轻量化的发展趋势，全铝车身是豪华车车身轻量化的发展趋势。”李俊表示，目前欧洲主流车型的材料现状是，10万元以下乘用车车身材料主要采用高强度钢；10万至30万元的乘用车采用高强度钢和镀锌板，少量采用铝合金；30万至80万元的乘用车采用多种材料混合，包括高强度钢、铝合金、塑料复合材料等；80万元以上的豪华车发展趋势是全铝车身，或者以碳纤维复合材料车身为主。

卢洪洲认为，国产品牌车型售价在逐步提高，因此车身的铝合金使用量也会相应增加，特别是对技术要求较低的铝合金型材。

此外，张展表示，就目前的情况来看，钢制车身分布广泛，有低、中、高三个价格区间，仍然是最主流的车身材料。

“由于钢铁在强度、塑性、抗冲击性、回收利用、低成本等方面都具有综合优势，其在汽车材料中的主导地位依然不可动摇，特别是高强钢、超高强钢的应用，将有很大的增长空间。”李俊对记者表达了类似的看法。同时，他认为，从自主品牌的发展来看，近期的重点应该是加强高强钢应用技术的研究，挖掘高强钢的轻量化潜力，提高自主品牌乘用车的市场竞争力。