鋁合金的應用在退燒,高強度鋼在發熱

鋁合金在歐洲乘用車單車的平均使用現狀


DuckerFrontier在2019年10月發佈了2019年歐洲乘用車鋁合金使用現狀及2025年預測報告。在這份報告裡,DuckerFrontier統計了歐洲乘用車在2019年的單車鋁合金平均使用量為179.2kg。這個數據高嗎?當然是高,畢竟歐洲目前來說是最積極推進鋁合金在汽車上使用的地區,這個數據基本上就代表了目前乘用車單車用鋁的最高平均水平。


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而國內目前在乘用車領域,單車鋁合金的平均使用量還不到130kg。單從數據上來看,國內乘用車市場鋁合金還有大約50kg 的上升空間,按照目前國內汽車每年2000萬的產量來看,這對於鋁合金製造業來說,理論上還有一個100萬噸的巨大增長型市場,這也是為什麼近幾年國內鋁合金相關製造企業,如雨後春筍般在長三角、珠三角這些汽車產業的聚集地遍地開花的原因。

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歐洲豪華車的鋁合金使用量遠高於行業平均值


但是,歐洲汽車行業的數據可以作為參考,卻不能作為國內汽車產業短期發展的借鑑依據。歐洲乘用車的產業格局與國內市場存在一定的差異,而鋁合金的使用成本決定了它的應用車型範圍,中高端車型的使用比例要遠遠高於緊湊級和入門級車型。在歐洲市場,豪華型車的佔比就達到了25%,如果按照這個佔比來算,中國消費市場大約需要10家北京奔馳體量的豪華車型銷量來支撐。


目前中國消費市場各個領域銷量前十的車,基本都以緊湊級車型為主,僅有兩款中型轎車勉強擠入到細分領域前十的名單中。而短期內,國內的這種消費格局也不會產生大的變化,所以鋁合金在國內乘用車領域的發展前景並不像我們想象的空間那麼巨大。當然,在車輪和缸體領域也還是有一定的發展空間。


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鋁合金的應用在退燒,高強度鋼在發熱


其實在目前歐洲市場,對於鋁合金在乘用車發展領域的前景,Ducker Frontier也只是給出了一個謹慎樂觀的預估數據:到2025年單車鋁合金平均用量會接近200kg,增長領域主要集中在車身結構件和外覆蓋件上

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車身用鋁的現狀:鋁合金應用在退燒


Ducker Frontier雖然對車身鋁合金的應用前景做出了一些比較樂觀的預測,但是從目前車身鋁合金應用的幾個頭部企業來分析,它們這兩年的推出的新車型,鋁合金在車身的使用比例卻在大幅度降低,比如捷豹、路虎、奧迪等。大家都不再盲目的追求“全鋁”的概念,而是追求材料應用的“適才適所”。

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捷豹、路虎一直都是鋁合金的忠實擁躉


以路虎和奧迪這兩大品牌為例,這兩家都曾經是“全鋁車身”的狂熱追求者,在鋁合金車身的行業發展的進程中非常具有代表性。我們可以拿這兩大品牌近兩年上市的新車做前後兩代的對比,就會發現它們之間存在的較大的差異性轉變。

A8作為奧迪的轎車旗艦車型,每一次的換代奧迪都會賦予它這個時代“最先進”的量產車科技和製造工藝,比如上一代奧迪A8是在2010年推出,我們看到的就是那個時代最先進的車身技術--“全鋁”車身,車身框架結構用鋁達到了92%,整個白車身(包含開閉件,下同)則是93.1%。而到了2017年的換代車型,框架結構用鋁佔比則只有58%,應用比例大幅度降低。

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2010款A8車身材料分佈


鋁合金的應用在退燒,高強度鋼在發熱

2017款A8車身材料分佈

鋁合金應用退燒的現像在奧迪A6上也一樣存在,上一代A6的白車身鋁合金佔比20%,而這一代則只有14.4%。而一直被認為對重量最敏感的新能源車型,奧迪在最新推出的BEV車型e-tron上,車身鋁合金的使用比例也不過才15%,與A6\\A7相當。

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2011款A6車身材料分佈

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2018款A6車身材料分佈

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2019年的奧迪e-Tron

我們再來看看路虎的車型,路虎車身鋁合金的應用退燒更為明顯。2013年攬勝運動版換代時,車身框架幾乎為全鋁,白車身鋁合金佔比高達95%,而在2016年Discovery換代時,白車身鋁合金佔比則只有69%,雖然車身框架依然佔比95%。2017年的攬勝星脈車身框架鋁合金下降比例則更高,車身框架佔比也只有58%,而到了2019年極光的換代,鋁合金在白車身上幾乎時消失了,佔比不到3%,僅有發動機罩和前防撞梁在應用,退燒的非常徹底


鋁合金的應用在退燒,高強度鋼在發熱

2016款的Discovery白車身材料佔比

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2017款的攬勝星脈車身材料佔比

鋁合金的應用在退燒,高強度鋼在發熱

2013款的攬勝運動版車身材料佔比


鋁合金的應用在退燒,高強度鋼在發熱

2019款的極光白車身材料佔比

從上面的對比來看,我們不難發現鋁合金在豪華車的車身領域應用比例在大幅度的降低,取而代之的高強度的比例在大幅度提升,尤其是熱成像鋼的使用,比如奧迪A6的白車身熱成型鋼的使用佔比高達19.7%,e-Tron更是高達22%,2019款的極光熱成型鋼白車身使用比例也達到了23%。如果我們在放眼整個行業來看,沃爾沃/大眾等這兩年推出的新車型,熱成型鋼的使用比例都普遍達到了20%以上,甚至部分車型達到了30%。


鋁合金的應用在退燒,高強度鋼在發熱


轉變的背後,與行業的技術和政策發展都存在一定的關係。一方面碰撞安全相關的技術標準在提升,鋁合金在高速碰撞過程中表現出的綜合性價比越來越低,而熱成型鋼、高強度鋼在成本和重量方面的綜合性價比在提升,使得大家開始在拋棄鋁合金在車身框架的重要傳力通道上的應用,取而代之的時熱成型鋼和超高強度鋼。


另一方面,汽車整車成本更多轉向於電控、溫控領域,這些領域的投入和產出體現在增加續航和降低能耗上,相比在使用新材料來降低車身重量上,更顯而易見,且效果更明顯,這一點我們可以在e-Tron的數據上得到求證。

鋁合金的應用在退燒,高強度鋼在發熱

e-Tron的熱管理和能量回收的投入顯示對續航的提升效果更明顯


這些綜合的因素導致鋁合金在車身的應用熱潮在消退,而高強度鋼的應用前景在升溫。也因此,鋁合金在車身的應用前景,從整體行業來看,出現大幅提升的可能性並不高。所以,對於DuckerFrontier預估的歐洲在2025年乘用車平均單車用鋁會達到200kg,我保持懷疑的態度。


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