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汽车钢材用量-车用钢材价格
2024-10-29 11:13:27 46人已围观
简介1.先进高强钢在汽车行业的应用前景怎么样?2.同样是“以成本定价”,零跑让电动汽车的真实价值浮出水面3.底盘是铝合金好还是钢好4.同等价位的汽车质量越重越好吗?5.汽车轻量化材料是什么先进高强钢在汽车行业的应用前景怎么样?自20世纪90年代末首次出现以来,先进高强钢 (AHSS)对美国汽车工业的发展
1.先进高强钢在汽车行业的应用前景怎么样?
2.同样是“以成本定价”,零跑让电动汽车的真实价值浮出水面
3.底盘是铝合金好还是钢好
4.同等价位的汽车质量越重越好吗?
5.汽车轻量化材料是什么
先进高强钢在汽车行业的应用前景怎么样?
自20世纪90年代末首次出现以来,先进高强钢 (AHSS)对美国汽车工业的发展起到至关重要的作用。随着轻型车辆温室气体排放标准(CAFE)的期限不断临近,业内已经加快用先进高强钢。根据美国的现行法律,在2025年之前,乘用车的油耗需接近54.5MPG,远远高于2016年24.7MPG的水平。虽然美国已经提出了比CAFE更宽松的“安全和可负担燃油效率”(SAFE)标准,但为了朝着CAFE方向努力,美国汽车制造商依然致力于制造更轻便的汽车,减少污染,因而不断加大了先进高强钢的应用比重。
先进高强钢的描述
当提及钢材的制造与加工,先进高强钢的两大关键性能指标就可以很好地满足CAFE标准,一是延展性,或者说是拉伸应力下的成形性;二是屈服强度,这是碰撞试验中的一大重要安全指标。抗拉强度超过780MPa的先进高强钢被称作“超高强钢”(UHSS),抗拉强度高于1000MPa的被称作千兆钢(1000MPa=1GPa)。
更重要的是,先进高强钢兼具较高的延展性和屈服强度,同时重量较轻,从而使汽车在实现轻量化效果的同时,其性能也可以满足CAFE标准的要求。最终目标就是实现汽车重量更轻、材料更薄、燃油效率更高,同时具备耐碰撞性,最大程度地确保乘客安全。由此来看,先进高强钢可以使得汽车制造厂商满足日益严格的安全、减排和性能目标,同时具备成本优势。
先进高强钢的当前趋势
随着业内对排放标准的关注与日俱增,预计到2025年,先进高强钢在北美地区汽车上的使用量有望从2015年的279磅增至450磅。2013-2018年间,美国国内的福特、菲亚特克莱斯勒(FCA)和通用等汽车厂商也纷纷在其车身上更多地用先进高强钢。不过,宝马和本田等非本土厂商在先进高强钢/超高强钢的使用方面已经处于领先地位。举例来说,雪佛兰2019 Silverrado车型在白车身和框架上用了强度更高的钢材,先进高强钢和超高强钢的比重已经增加了约5%;重新设计的本田思域车型在白车身上用超高强钢的比重约为26%。
钢铁工业已经取得了长足的进展,开发了全新的高级钢种,同时实现了商业化生产。在典型白车身结构上的实际应用使先进高强钢获得了广泛的认可,同时限制了替代性材料的应用。2019年北美地区轻量化汽车的扁平材使用量估计为1480磅,低于2013年的1615磅,这正是因为汽车整备重量的整体减轻。
将2018年轻量化汽车的扁平材用量与2013年的情况相比,可以发现,钢材的比重已经从54%提升至62%。虽然铝材已经取代了钢材的部分份额,但先进高强钢已经取代了更多软钢,而且在一些部位,先进高强钢的几何尺寸和成形性都得到明显改善。时至今日,从2013年到2018年,第三代先进高强钢正在同时取代高强钢(HSS)和高强度低合金钢(HSLA),其增幅达90磅,增长率约为38%。先进高强钢/超高强钢的使用量年均约净增长20磅。
2019年推出的新车型预示着先进高强钢/超高强钢未来将得到更多应用。随着全球环保法规日趋严格,汽车厂商们会继续修订电气化,以满足CAFE最为严格的规定。为此,先进高强钢和超高强钢无疑将成为最具竞争力的材料。
先进高强钢的未来趋势
汽车厂商们意识到,新标准还将更快地出现。与此同时,随着先进高强钢的用,老旧低效的汽车将逐步被更新、更高效的汽车所取代,油耗标准也将更低。在进入2020年以后,钢材依旧会是比重最大的汽车材料,而且高级钢种将会抑制其他的竞争材料。到2025年,北美地区汽车的先进高强钢使用量有望显著增至570磅。铝材也将继续在整车重量上占据一定的比重,在2020年之前增加约20磅。
虽然汽车装配企业的应用比重各不相同,但2020年以后,随着超高强钢使用量的增加,预计先进高强钢在每辆汽车上的使用量将出现下滑。自2013年起,超高强钢的使用量就开始增加,预计将从2019年的351磅增至2025年的483磅。到2025年之前,先进高强钢/超高强钢在每辆汽车上的净增量有望达175磅,年均增幅为30磅。从现在到2025年,随着更新的全球汽车标准和美国环保局目标相继推出,新车型数量不断增加,超高强钢的使用将有所加快。可以预计,美国也将与欧盟和亚洲一道,共同参与到标准的制定之中,以更好地满足汽车排放和性能方面的标准。
美国的潜力
截至目前,为了提升先进高强钢和超高强钢的制造和加工能力。美国汽车制造商和供应商依旧在追逐欧盟和亚洲竞争对手的步伐。为了将先进高强钢真正融入到整个供应链,美国国内的汽车制造商、加工商和装配商都迫切需要进行大量的投资。
在美国,先进高强钢和超高强钢在汽车上的应用前景将会是非常光明的。为了深入理解其性能,许多学术机构和团体都在致力于研究先进高强钢和超高强钢,通过不断优化其特性和性能,以满足客户需求和法规要求。在过去几十年时间里,美国钢铁和汽车工业已经达成了默契的合作关系,并相继推出了更为安全、环保的新一代汽车。在不久的未来,期待先进高强钢和超高强钢将会出现更多的创新成果。
同样是“以成本定价”,零跑让电动汽车的真实价值浮出水面
“以成本定价”的概念是特斯拉率先提出,在Model 3和Model Y降价的过程斯拉讲出了这么一个概念;客观来说这个概念并不是错,只不过由特斯拉讲出来可能会显得缺少说服力。因为这两台车的内饰用料和配置标准实在是不敢恭维,即便是经过多轮调价后的价格仍旧高于同级别的自主品牌汽车。
近日,零跑汽车也提出了这个概念。
综合零跑C01和C11两款车的驱动平台,智驾系统,配置标准,看来零跑说这句话是更有说服力的;零跑C01是一台中大型是轿车,使用了后置后驱和双擎四驱平台,用了无框车门还有前双叉臂和后五连杆的悬架,这样的车如果放在2023年里,起步门槛应当在20万左右,可是现在的起售价已经不足15万。
零跑C11是一台中型SUV,提供增程版本和纯电动选项,驱动平台、悬架结构和配置标准都与C01相同;该车的增程版本起售价也不足15万,可是纯电续航里程起步就有125公里,中高配版本为170公里,对应CLTC模式的续航为180和285公里!这个标准超越了同级别所有的插电混动和增程汽车。
这样的“以成本定价”确实能看出更多的诚意,但是零跑也注定“得罪”了一大批汽车厂商。
现阶段与零跑C01/C11同级别的新能源汽车没有一台的价格能与之看齐,可以说价格都高出几万元,如果零跑真的是以成本来给车辆定价的话,那只能说现在的热门品牌新能源汽车的整体定位都是虚高的!所以零跑的定价理念等于告诉消费者其他汽车厂商的利润空间有多大,这确实很得罪人。
只不过零跑到底是如何实现成本控制的呢?
这才是核心问题。
有些观点认为零跑是通过“车电一体化”来实现成本控制,比如把动力电池的模组取消,电池直接和车身底盘融合,这样就能“省去一层”。
可以说这个说法是非常荒谬的,甚至可以说是无知者无畏;使用车身电池一体化这项技术的汽车厂商还有两家,分别为特斯拉和比亚迪!难道这两大巨头也都是为了“省那一层”?显然这是一个很荒诞的说法。车身电池一体化会带来很多的升级,首先是车身抗扭刚度的提升,将动力电池或模组作为车身的结构件,比亚迪就是这么做的,所以才有了抗扭刚度达到三十万牛米的e3.0架构;其次是车身轻量化,因为确实减少了钢材用量;再次降低车辆的重心和质心,提升车辆的操控感。
最后是能带来三电系统的更高度的集成,这对于成本控制是有所帮助的。
零跑用的是什么动力电池呢?
零跑的动力电池品牌比较多,包括但不仅限于:
宁德时代中航锂电国轩高科等。
不自主生产动力电池的汽车厂商从某种意义上来说属于“方案整合商”,控制成本的能力在于整合能力,当然重点还是动力电池供应商的供应价格;而近一年里的动力电池制造成本已经明显降低,因为核心材料碳酸锂的价格在不断下探!巅峰期的四五十万一吨已经降到三十几万,电池制造商们能看到碳酸锂的最终价格会跌到每吨二十万以内。所以现在已经有电池供应商按照20万每吨的价格供货,只不过会要求购量,比如宁德时代。
所以不论从车身电池一体化的技术还是动力电池本身的成本来看,电动汽车都不该那么贵了;零跑无非是想要加速冲击一线而率先捅破了这层窗户纸,但不论是出于什么目的,客观事实都是已经捅破,其他处境类似的汽车厂商势必会跟进,所以以零跑为首的新势力品牌会掀起一轮更夸张的价格战。
零跑汽车控制成本的方式还有一个,零跑是除了不生产电芯、内外饰件和部分汽车电子,车辆的电驱系统和智驾系统都是全栈自研;软件从代码起步,硬件从电阻起步,可以说这个模式和特斯拉其实不无二致,只不过零跑汽车在智驾系统的硬件标准上并不封闭,会选择各类高标准传感器,在系统设定上也没有那么激进而已。
所以零跑汽车确实是具备一定成本控制能力的汽车厂商,控制成本的能力不容小觑。
重点是零跑汽车的知名度看似不高但是销量并不低,2022年的交付量为111168辆, 仅略低于小鹏的120757辆,蔚来和理想汽车分别为12万和13万辆多一些;零跑只是在2023年初的表现不太理想,原因除春节效应以外,主要是1-2月要为调价后的C01/C11进行生产线的调整,产能确实受到了影响。不过二月的销量还是达到了3198辆,环比增长的趋势已经出现了。
但最后还要讲一句话:
近期的零跑会很难“混”。
因为第一个“掀桌子”的汽车厂商等于动了所有友商的蛋糕;这就像曾经扮演过“价格屠夫”角色的比亚迪,一度成为众矢之的,零跑也会经历一轮友商的“问候”,零跑汽车近期最大的压力可能会来自营销方面。而且这一轮不会以合资汽车厂商为主,而是以自主品牌为主。
编辑:天和Auto-汽车科学岛
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底盘是铝合金好还是钢好
两者各有利弊。
汽车底盘用钢板:钢板强度足够大,成本不高,也容易打孔。防锈最好的喷涂技术是底盘防腐胶和电泳底漆。
汽车底盘用铝合金:铝合金的密度较低,仅有钢的三分之一,使用铝合金材料替代传统的钢材,这也能起到减重的效果;比如一些车辆会在强度要求不是非常高的防撞梁,或者底盘主体部分使用铝合金,但用量却普遍都很少,而且多为中高端汽车才会使用。
同等价位的汽车质量越重越好吗?
汽车可不是越重越好!很多人以为汽车越重抗冲击性越好,越重越安全的一个认知其实是一点都不正确的,汽车车身的一个安全系数取决于车架的一个用量还有吸能区的一个设计。目前,主流的安全技术发展都是通过加强结构设计,以及前端的碰撞溃缩吸能技术,来转移对驾驶室的能量冲击,更好地保护车内人员安全。现在的科技含量很高的轻量化的材质比普通结构重量型钢材更有韧性和吸能能力。论油耗 ,轻量化才是趋势;论驾驶 ,车越重越难控制;重车让人感觉到“安稳”,主要体现在路面颠簸时车内更加平稳,抗侧风能力强。
汽车轻量化材料是什么
汽车中常见的合金材料多为铝合金和镁合金。除了合金,近年来还出现了新的轻质材料:碳纤维就是其中之一。另一种是工程塑料,也有一个专业名称叫聚碳酸酯。近年来,植物材料已被使用。
所谓轻量化,并不是不择手段的降低车重,而是在保证乘员安全,不改变车身刚度和强度的前提下,尽可能的降低车重。汽车中常见的合金材料多为铝合金和镁合金。其中,铝合金是目前应用最广泛、最常见的汽车轻量化材料。研究表明,铝合金最多可用于540kg的整车,在这种情况下,汽车重量将减轻40%。奥迪、丰田等全铝车身就是很好的例子。镁合金也是一种高强度的合金材料。现阶段可见于汽车车轮、离合器等零部件。虽然比铝合金轻,但镁合金在汽车上的使用量很少。目前世界一流汽车的镁合金用量只有10kg,而自主汽车的镁合金用量更少,只有3kg左右。当然,除了镁合金,近年来汽车上也出现了一些新的轻量化材料,碳纤维就是其中之一。它是一种含碳量高达90%的纤维状碳材料。研究表明,如果用它来代替强度可靠的钢材,车身和底盘质量会降低40%-60%,轻量化效果良好。在新能源汽车领域,碳纤维也很重要。由于其耐腐蚀性和耐水性,许多制造商选择它作为电池容器。另一种轻质材料是工程塑料,专业名称叫聚碳酸酯。许多汽车灯罩和仪表板都是由它制成的。因为它的透明性,很早就有人提出可以代替汽车的窗户和挡风玻璃,而Costron的概念车更夸张。整个座舱直接用聚碳酸酯材质,不仅减轻了车身重量,还带来了透明座舱的前卫感。近年来,随着可持续发展的理念深入人心,汽车设计师开始放弃钢铁和石化材料,将目光转向可再生植物。与钢铁相比,植物的质量明显更轻。目前,除了作为室内装饰来增强质感,植物还扮演着其他更重要的角色。
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