2024-01-20 10:00:46 | 寻车网
易车原创
前有
捷豹XJ
、
路虎
揽胜
、
奥迪A8
,后有
蔚来ES8
、
宝马5系
都采用了全铝车身设计,因此铝车身给人的印象一直都是豪华、高档车型的专属。但从今年来看,越来越多的平民级车型,特别是新能源汽车,更钟爱铝车身,例如
小鹏G6
、
特斯拉
Model Y
的铝压铸车身,而
奇瑞
最近也发布了国内首个铝基轻量化平台S5X,将全铝车身技术下放到15万元级的
奇瑞eQ7
身上,让大家彻底感受到轻量化铝车身也不再是那么遥不可及。那么铝车身到底好不好,“全铝”会成为未来的趋势吗?
全铝车身非“全铝”材料
很多人会把全铝车身理解为车身全部由铝合金材料制造,实际上全铝车身中的“车身”主要指车体乘重的框架主体结构,也叫“白车身”,而全铝车身中的“全铝”指的是白车身的主要材料为铝合金,白车身内一些影响碰撞安全的重要结构仍然会使用高强度热成型钢。也就是说,全铝车身其实也是钢铝混合车身,100%铝合金制造的全铝车身在量产车中是不存在的。
例如当年以全铝车身闻名的
捷豹
首款国产新车XFL,车身铝材应用比例也只有75%,这些由诺贝丽斯开发的RC5754高强度铝合金,主要应用在
捷豹XFL
的多处车身结构件上。如AC600铝合金应用于车身加强件、AC300铝合金应用于防撞梁结构、AC170铝合金应用于外板包边和侧围覆盖件等。
另外一款号称全球量产的全铝车身中铝材应用比例最高的是蔚来ES8,车身铝材的使用率也只是高达96.4%,不过这依然使得ES8如此巨大的车身尺寸,白车身重量却仅有335公斤。
铝车身优势明显
铝车身的优势很多,众所周知的一点就是轻量化。俗话说,“一白遮百丑,一重毁所有”,在汽车上增加一马力往往不如减重一公斤,轻量化对于
现代
汽车的重要性不言而喻,更轻的车身意味着更低的能耗,更好的加速、操控和制动性能。
而使用铝合金无疑是当下车辆减重的最有效手段之一。有数据表明,以铝代替传统的钢铁,整车可减重30-40%;用铝制造的发动机,可减重30%;铝制散热器比相同的铜制品轻20%至40%。
例如当初第四代揽胜采用了全铝车身,成功实现了近200公斤的瘦身,
福特
F-150采用全铝车身减重超过300公斤,而采用全铝车身的奇瑞eQ7车身减重也达到了30%。显然,用铝材代替钢铁,减重效果显著。
其次,全铝车身还有耐腐蚀的特性。大家应该知道,铝制品在接触空气后会迅速在表面形成一层致密的氧化膜,这层薄膜的厚度虽然只有十万分之一厘米,但是非常坚韧和稳定,它可以阻止内层铝材被侵蚀。
所以铝车身一般更耐腐蚀,除了车身寿命更长,还能节省工艺成本。例如奇瑞eQ7由于采用了独创短流程铝基工艺,直接省去了传统白车身的冲压和涂装两道工序,制造能耗降低91.7%,环境污染下降了63%。
此外,铝车身在结构强度上也会有一些优势,虽然同等结构下铝合金的强度不如高强度钢,但经过合理的结构设计,依然能够在保证轻量化的同时提高车身刚度。有计算数据显示,同等强度的钢材和铝合金,厚度比为1:1.4,而重量比仅1:0.5,简单来说,同等强度下,铝合金要比钢材重量轻一半。
奇瑞官方介绍中表示,eQ7的铝合金车身采用一次挤压成型工艺和铝合金压铸工艺,使得侧碰入侵量减少60%,扭转刚度高达39800N·m/deg,基本是传统钢车身的两倍左右。
同时铝合金材料的溃缩吸能性能也更好,用于车身前后防撞梁溃缩区可以更好吸收能量,缓冲撞击,从而保证乘员舱“软着陆”,降低碰撞伤害。
新能源车更需要全铝车身
回溯国内燃油车的发展历程,从当初的拼发动机排量逐渐转向追求燃油经济性,在这个过程中,没有核心技术,油耗降不下来的车企基本都被淘汰出局。
再看现在的新能源车行业,正在经历当初燃油车的发展过程,早期大家都在拼电池容量,但当行业内卷到一定程度,开始有人提出“我们不比电池容量,我们比能耗”。
小鹏G6上市时就提出,下一代智能电动车的续航,将不再是电池容量的竞争,而是电耗水平的竞争。这将是新能源车下半场的拐点之一。寻车网
而降低电耗的方法,除了采用效率更高的800V碳化硅SiC平台,降低风阻系数,提升热管理水平,还有就是车身轻量化。特别是新能源车由于增加电池,本身就比同级别的燃油车更重,因此减重更是势在必行。
而相比前三者的技术活,车身轻量化反而是大家从燃油车时代就一直在研究的方向,执行起来没那么难,而且效果看得见摸得着。数据证明,若汽车整车重量降低10%,能耗效率可提高6%-8%,续航里程可增加5.5%。
但就目前而言,现阶段可以实现量产的电池都是化学电池,它们的能量密度还没有出现爆发式的提升,因此重量很难减轻,那么从车身上减重就是最理想的方案。因此全铝车身在新能源领域仍能起到不可替代的作用。
铝车身也有短板
凡事都有两面性,全铝车身也不例外。
首先是制造工艺问题,简单来说加工难度大,成本高。因为针对钢铝这两种差异很大的材料相拼接,采用传统的焊接技术其难度将非常之大,并且焊接强度难以保证。
另外铝板的韧性差,一般较难冲压,铝板的冲压成型与钢板相比要求设备与工艺的精度更高。所以要想实现钢铝混合车身,就势必要开发更多材料拼接工艺,例如铆钉、胶合等,其复杂程度要远高于传统车辆,也会造成制造成本上升。
不过新能源车相比燃油车有一点优势就是,使用全铝车身造成的成本上涨可以通过电池找补回来。因为车身减轻了,在续航不变的情况下电池容量可以相应减小,自然可以省下一部分电池成本。
其次是强度问题,无论用什么工艺,同等结构下,全铝车身在刚性和保障乘员舱完整性方面相比有热成型钢加持的车身还是不占优势。在全球汽车安全体系要求一年比一年严格的情况下,很多车型不得不放弃全铝车身设计。例如奥迪A8,第三代车身从全铝变成了含钢量达到8%,再到第四代车身,钢的含量已经提升到了40%。
最后是维修问题,铝的延展性很差,一旦发生事故,铝合金车身覆盖件很难钣金修复,而如果遇到较大的碰撞事故,那就只能整面更换,维修费用分分钟就可能接近新车的价格。
虽然奇瑞表示,其新的S5X平台在铝车身制造上进行了创新,将模具投资降低40%,材料利用率提升50%,可以解决以往铝车身令人担忧和饱受诟病的超低维修性价比问题,但效果到底如何还有待新车的市场反馈。
编辑点评:
总体而言,虽然铝车身的成本和后期维护依然是个问题,但同等条件下它能带给车辆的高安全、高操控、低能耗和耐腐蚀已经证明了它的价值。至于未来是否会是全铝的天下,奇瑞作为全铝车身的拥趸企业,将它用在15万元级别的奇瑞eQ7身上,本身就是答案。
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*文中部分图片来自网络
目前特斯拉在售的车型中,Model X和Model S的车身使用的是全铝合金材料,而Model 3和Model Y使用的则是钢铝混合材料。Model X和Model S的全铝合金车身可以在减轻车重保证安全性的同时,尽可能地弥补电池组所增加的重量,以此提高车辆的整体续航能力。
不过全铝合金车身的制造成本以及维修成本都相当昂贵,所以目前只应用在了特斯拉的旗舰车型Model S/X上,而Model 3/Y的钢铝混合车身,主要由铝材、高强度钢、低碳钢和超高强度钢组成,尽可能在有限的成本内使用高强度材料,以提高车身的刚性并减轻车重。
特斯拉剐蹭维修贵吗?
不管是特斯拉的什么车型,一般轻微的剐蹭,维修费用都不会太贵。据了解,普通的小剐小蹭在特斯拉售后服务中心进行喷漆修复的话,一次大概需要1500-2000元,如果是去路边的修理厂或者是汽车美容店,可能只需要300-500元左右。
可能对于许多人来说一两千还是太贵了,但毕竟特斯拉是均价超过30万元的车型,同价位的车型基本上轻微剐蹭后,所需要的修复费用也差不多是一两千左右。
不过如果剐蹭得比较严重的话,那么维修费用就会非常贵,因为像特斯拉Model X/S采用的是一体式压铸的铝合金车身,如果剐蹭到车身的主体架构,就需要进行大面积修复。
而Model 3/Y虽然是钢铝混合车身,但在白车身的装配过程中,也通过多种技术尽可能地减少零件,让车身的众多零部件个体都变成多个模块,再把多个模块组合成一个车身整体。
如果不小心剐蹭到车身的重要部位,那么可能就只有通过更换某一车身部分总成的方式来修复,其维修成本也是非常昂贵的,之前就有一位Model Y车主撞到了右后翼子板,结果维修费用就需要接近20万元,虽然可以走保险报销,但是如此高昂的维修费用确实让人大吃一惊。
其实不管车辆剐蹭维修贵不贵,保持谨慎驾驶才是硬道理,虽然不能保证别人不会撞自己,但至少要确保自己在开车时,尽量减少发生剐蹭的几率,避免不必要的损失,后期维修除了需要金钱成本和时间成本以外,对车辆的保值率也会有一定影响。
7月10日,上海市政府和美国特斯拉公司签署合作备忘录,规划年产50万辆纯电动整车的特斯拉超级工厂正式落户上海临港地区。根据协议,上海市政府和特斯拉公司将聚焦技术创新、产业发展等领域,深化合作交流,上海市政府将积极支持特斯拉公司在上海设立集研发、制造、销售等功能于一体的特斯拉子公司和电动车研发创新中心,推动创新技术成果转化,加快全球化发展进程。
分析人士指出,特斯拉中国工厂建设期约2年,契合多方政策为国内新能源车企预留的发展时间,在此期间或形成“鲇鱼效应”,激励国内车企不断创新,促进行业整体竞争力的提升。另一方面,特斯拉是汽车电动化、智能化的最佳推手,国内具有相关技术储备的零部件企业有望借此东风,深入参与到特斯拉生产供应链当中,而随着特斯拉国产化进程的加快,A股相关主题投资机会也有望站上风口。
当升科技:北京当升材料科技股份有限公司,成立于2001年,起源于北京矿冶研究总院的一个课题组,是从事新能源材料研发和生产的高新技术企业,主要从事钴酸锂、多元材料及锰酸锂等小型锂电、动力锂电正极材料的研发、生产和销售,是国内领先的锂离子电池正极材料专业供应商。
广东鸿图:是国内铝合金压铸行业龙头,主营与近期上市的特拉斯“明星股”旭升股份相同,且同为特斯拉一级供应商。先导智能:公司专业从事高端自动化成套装备的研发设计、生产销售,为锂电池、光伏电池/组件、薄膜电容器等节能环保及新能源产品的生产制造商提供高端全自动智能装备及解决方案。
国机汽车:国机汽车股份有限公司是世界500强企业——中国机械工业集团有限公司(简称“国机集团”)旗下一家大型汽车综合服务企业。在汽车批发及贸易服务领域,国机汽车创新合作模式,成为多家知名跨国汽车企业的总包销商和全链条服务提供商。
旭升股份:公司是特斯拉的核心铝合金零部件供应商,主要配套ModelS、ModelX、Model3等车型。公司在对特斯拉原有传动系统、动力系统等零部件供应的基础上,提高了产品集成度,增加对特斯拉油泵、变速箱、电池组等成套零部件的供应。公司在特斯拉之外,目前已与蔚来、采埃孚、宁德时代、长城汽车、江淮汽车开始合作,顺利打开中长期成长通道。
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