小编并非经济领域的“砖家”,只是偶然的机会看到了一篇关于铝材的报道。不看不知道,交通业原来是使用铝材最多的产业,占铝总产量的25%。而关于铝材的一些数据,相信大家也比较有兴趣想了解。
* 中国是世界最大的铝材生产国,其后分别是俄罗斯、加拿大、美国和阿联酋。
* 铝材可以循环利用,循环铝材只需要使用新铝铸锭所需能量的5%,同时减少92%的温室气体排放。
* 4吨铝土可生产出1吨铝材,足够制造60000个软饮料铝罐。
* 地球表面8%的重量来自铝,比铁的蕴藏量更高。
* 美国每年使用900亿个铝罐,其中620亿个被回收,节约下的能源相当于1900万桶原油,足够170万汽车一年的用油量。
好了,扯了那么多关于铝的“隐私”,相信大家已经对其不再陌生了。当然,小编也相信,大家也一定听过在汽车制造中使用铝合金,最常见的是悬架和发动机缸体采用铝合金,目的都是降低关键部件的重量。
正是出于这个出发点的考量,全铝车身也应运而生。
第一个全铝车身出自奥迪还是本田?
相信大家都听说奥迪A8采用全铝车身框架结构(ASF),小编还记得在刚入行时,真尝试过拿磁铁去吸A8的车身,发现并不能相吸,从而第一次认识到全铝车身的神奇。
早在上世纪80年代,奥迪80和奥迪100车型上已采用铝车门,然后不断扩大应用范围;
1992年,与美国制铝商Alcoa合作开发推出A8上的ASF铝钢架;
1994年奥迪投资800万欧元建立铝材中心,现在被称为“奥迪铝材及轻量设计中心”;
2002年,推出刚性提高60%的第二代ASF。
但就在奥迪ASF推出前的1989年,本田跑车NSX就使用了全铝制车身钢架。因此,本田和奥迪至今仍然在争论到底谁是第一个使用铝钢架的汽车品牌。
铝在汽车制造中的利弊
时至今日,铝虽然已成为汽车制造中不可忽视的材质,但像奥迪A8那样采用全铝车身架构的车型依然不多。
正如上文所言,铝合金在重量上相比钢材有绝对的优势。
曾有专家计算:
如果将一辆汽车上的钢铁全部更换为铝,可为整车减重20%以上。以使用第一代ASF架构的奥迪A8为例,全铝车身为其减重约200kg,占据整车重量约10%,因此每百公里能减少近1L的油耗。
全铝车身带来的益处还不止于此,由于车身的轻量化,车辆的性能表现将得到进一步增强,制动性能也会有相应提升。此外,铝的“吸能”表现也更为出色,在出现碰撞时,它会比钢制车身具有更明显的弹性优势,从而更好地吸收冲击力,减少碰撞产生的当量,保护车内人员的安全。
虽然全铝车身的优势随便一数已有这么多,但铝材价格的相对高昂成为了制约“铝取代钢”的前进步伐。
另外,铝变形后修复难度相比钢更大,铝材的熔点也较低,这便制约了全铝车身的推广,特别是后者,让车身制造工艺不得不使用自铆接、胶粘或激光焊接。
除了奥迪A8,哪些车型也采用全铝车身?
请注意,这里说的是“全铝车身”,虽然并不一定是100%铝合金车身,但相比那些只在车首或部分零部件采用铝合金的车型而言,下面这些车的车身架构均为铝合金材质。
捷豹XE
这款新车被捷豹称为“最纯正的全铝车身结构”。据介绍,其高达75%的铝利用率意味着它比全铝车身的发明者更深入地理解了铝对于汽车的含义——这明显是跟奥迪在较劲。
而看了下图,大家就会明白,XE的较劲对手远不止奥迪一家,至于具体数据,均由捷豹统计,仅为一家之言,只可参考。
当然,从XE的车型说明中可知,其应用了多种铝合金,从覆盖件到结构件都有所采用。下面几张图相信比小编的介绍更详尽也更具说服力。
路虎揽胜
与捷豹同宗的路虎,自然也是全铝车身的受益者之一。
路虎第4代揽胜改用全铝车身,使其车身重量比上一代降低了420千克,相当于一下子减去了5个成年人的重量。
路虎将车身的钢材料替换为铝合金材料,并采用单壳体式车身,这在SUV上是首次应用,史无前例地克服了全铝合金车体穿越全地形所需的车体刚性技术难题。
车体两侧的一体成型冲压铝合金钣件是汽车制造发展史上最大的单一铝合金车身钣件,不但保有优异的结构完整性,为车内乘员提供优异的安全防护表现,并提供车室设计更大的弹性与空间。
福特F150
在去年的底特律车展上,2015款的福特F150大放异彩,而其最大的突破便是来自全铝车身的运用,这在汽车工业史上是一个具有里程碑意义的事件。
尽管2015款F-150依旧保留了箱型底盘设计以及高强度的钢制车架,不过外部钣金件几乎全部采用了铝制材料,这在全尺寸皮卡级别还是尚属首次。同时,铝制材料的使用也大大降低了整车重量,对于整车动力性和燃油经济性都有明显的提升。
每一代F-150都会采用全新的铭牌设计,2015款自然也不例外。福特官方还特地对此作出了解释,圆润的“F”代表了轻量化车身,而“F150”中间“-”的取消则意味着整车更高的效率。
林肯领航员
鉴于福特F150已使用全铝车身,整车重量大幅降低,油耗水平得到了改善,车身刚度也获得不小的提升,福特集团旗下豪华品牌林肯也计划在领航员车型上推行全铝车身,因而将使该车成为福特集团旗下第二款使用全铝车身的车型。
2017款林肯领航员车型预计于2016年下半年发布。
丰田有望普及全铝车身
虽然铝材成本比钢材高昂,但并不代表全铝车身只能出现在高端品牌车型之上,而有望打破此约定俗成的正是丰田汽车。
去年中,美国媒体就报道了丰田通商将联合日本第三大钢企-神户制钢生产用于车身及热交换器的铝板材料,并向欧美以及日本等多家车企提供服务。鉴于丰田通商与丰田汽车属同一集团,因此,丰田汽车将有望率先应用该铝板材料,并在旗下车型普及。
未来,丰田汽车旗下车型采用全铝车身后,不仅将大幅度减轻车身重量,油耗也将相应降低。