郎朗
金秋9月,在風(fēng)景如畫的揚(yáng)州舉辦了2019(第十三屆)汽車輕量化大會暨展覽會(ALCE)。大會邀請了國內(nèi)外的權(quán)威專家來分享輕量化產(chǎn)業(yè)政策、技術(shù)路線、整車和關(guān)鍵零部件輕量化應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù),探討汽車用鋼、輕質(zhì)合金、先進(jìn)工程塑料、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、連接技術(shù)、成形工藝與裝備、檢測與評價等輕量化設(shè)計(jì)技術(shù)。
本次大會共邀請200多位國內(nèi)外院士、專家做技術(shù)報告,參會人數(shù)超過1200人,參會企業(yè)400余家,其中整車企業(yè)70余家、零部件及材料企業(yè)300余家,高校及科研院所50余家。同時有來自美國、英國、德國、日本、韓國、印度等20多個國家和地區(qū)的200余位國外代表參會。會議在權(quán)威性、專業(yè)性和國際化等方面都有進(jìn)一步的突破。
大會還設(shè)有8000平方米的展示區(qū)域,來自材料、零部件、軟件與數(shù)據(jù)平臺、模具與檢/夾具、檢測技術(shù)與設(shè)備、成形工藝與設(shè)備、3D打印技術(shù)與裝備、連接技術(shù)與設(shè)備等眾多企業(yè)積極參與。展品內(nèi)容涵蓋汽車用鋼、輕質(zhì)合金、先進(jìn)工程塑料、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、連接技術(shù)、成形工藝與裝備、檢測與評價等。展會現(xiàn)場人頭攢動,100多家參展企業(yè)精彩紛呈,眾多汽車輕量化技術(shù)解決方案應(yīng)接不暇。
19日上午,大會的開幕式由中國汽車工程學(xué)會副秘書長、汽車輕量化技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長侯福深主持。張進(jìn)華秘書長在致辭中表示,作為輕量化聯(lián)盟和汽車行業(yè)輕量化技術(shù)交流的重要平臺,汽車輕量化大會已經(jīng)連續(xù)舉辦了12屆,已成為國內(nèi)汽車輕量化領(lǐng)域技術(shù)交流、經(jīng)驗(yàn)分享、思想碰撞的一面旗幟。孫春雷書記在致辭中對所有到場的國內(nèi)外嘉賓及參會代表表示由衷的感謝。夏心旻書記在致辭中表示,揚(yáng)州市始終把汽車產(chǎn)業(yè)作為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)、基本產(chǎn)業(yè)加以推進(jìn)和發(fā)展,本屆汽車輕量化大會邀請國內(nèi)外知名的專家學(xué)者和業(yè)界精英齊聚一堂,又將帶來一場新理念、新技術(shù)、新合作盛宴。
那么在本次大會上都能看到哪些新觀點(diǎn)和新技術(shù)、新車型呢?讓我們深入大會一起來看一看!
——呂堅(jiān):新能源車減重很重要
作為全球最好的工學(xué)院之一,香港城市大學(xué)在工科所有的領(lǐng)域都有很多的拓展。根據(jù)USNews and Reports世界排名,香港城市大學(xué)的工程學(xué)科排名全球第15,是香港最好的,所以基本上覆蓋了所有的領(lǐng)域。當(dāng)然結(jié)構(gòu)輕量化是重點(diǎn)研究的領(lǐng)域之一,而呂堅(jiān)院士則是香港城市大學(xué)的副校長,研究方向涉及先進(jìn)結(jié)構(gòu)與功能納米材料的制備和力學(xué)性能。
AF:輕量化作為汽車行業(yè)竟相追逐的“技術(shù)高地”,包括高校、科研機(jī)構(gòu)在內(nèi)都在進(jìn)行相關(guān)的研究,請問呂院士現(xiàn)在香港城市大學(xué)在輕量化方面都開展了哪些工作?
呂堅(jiān):我們學(xué)校在高強(qiáng)、高韌材料領(lǐng)域發(fā)表了眾多的論文,包括在自然雜志、科學(xué)雜志主刊上發(fā)表的相關(guān)論文。
汽車輕量化是一個非常重要的領(lǐng)域,因?yàn)槿魏我粋€汽車都要追求輕量化,特別是現(xiàn)在新能源汽車。由于每增加一公斤的質(zhì)量都要增加一公斤的電池,所以輕量化就更加重要。最近石油危機(jī)又開始,輕量化是我們追求的永久的目標(biāo)。香港城市大學(xué)在輕量化的材料和設(shè)計(jì)和新的方案都做了很多的研究。
AF:作為法國國家技術(shù)科學(xué)院的院士,您能給我們介紹一下法國政府以及車企在輕量化方面都開展了哪些前瞻性的技術(shù)研究,取得了哪些成果?
呂堅(jiān):大家都知道,法國是西方國家汽車工業(yè)比較強(qiáng)的一個國家,你可以從超級方程式F1的比賽中經(jīng)??吹椒▏放频纳碛埃€有其他的越野車的比賽也可以看到,所以法國汽車在輕量化領(lǐng)域一直都是非常強(qiáng)的。
其實(shí),有很多人可能不知道,比如說汽車企業(yè)有一家比較強(qiáng)的公司叫做日產(chǎn),日產(chǎn)公司實(shí)際上就是一家法國公司,它的總部在日本,所以很多人還不知道這是一家法國公司。如果把尼桑、法國雷諾、雪鐵龍等公司和其他新能源汽車公司加起來,法國其實(shí)是新能源汽車最多的西方國家之一。
更輕、續(xù)航更長,造價更低、安全又好用的新能源車型,才是老百姓最需要的。
AF:近年來隨著新能源汽車的興起,對輕量化技術(shù)的迭代更新又提出了新的要求和挑戰(zhàn),請談?wù)勀鷮π履茉雌囕p量化的一些看法?
呂堅(jiān):我想新能源汽車減重是一個非常重要的課題,因?yàn)楹蛢?nèi)燃機(jī)汽車比的話,新能源車的重量非常重要,所以要減少能源消耗的話,節(jié)能是一個非常重要的環(huán)節(jié)。但是現(xiàn)在大家都知道,全球的汽車行業(yè)都在緊縮,特別是中國的汽車行業(yè)。
首先新能源車在政策的支持下是獨(dú)樹一幟,前兩年也是井噴式的爆發(fā),中國也是全球最大的新能源車的制造國?,F(xiàn)在國外的一些車企已經(jīng)開始重點(diǎn)投入,比如寶馬、保時捷,都會投入新的車型。國產(chǎn)車可能會受到一定的擠壓,所以如何在創(chuàng)新上發(fā)展,在造價上更低,讓老百姓買到安全又適用的好車是重點(diǎn)!但是現(xiàn)在看,新能源汽車能不能在取消了補(bǔ)貼以后,繼續(xù)保持這個優(yōu)勢,也是非常重要的問題。
再有就是現(xiàn)在產(chǎn)能過剩的問題,所以從新穎的設(shè)計(jì)或者從新型節(jié)能車方面出發(fā),看能不能走出來。我想組織這個會就是一個非常重要的開端。
——丁文江:汽車減重,創(chuàng)新為魂
丁文江院士帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在阻燃鎂合金研究方面,探明鎂的氧化膜生長微觀機(jī)制,使其燃點(diǎn)從520℃大幅提高至935℃,這一成果讓美國聯(lián)邦航空管理局取消了不準(zhǔn)鎂合金應(yīng)用于民航客機(jī)的禁令。
AF:請問丁院士,您作為國內(nèi)輕質(zhì)合金方面的專家,開展了一系列產(chǎn)業(yè)研究的工作,您談一談目前國內(nèi)輕量化輕質(zhì)合金發(fā)展所面臨的一些問題以及未來發(fā)展的一些趨勢。
丁文江:我們國家的汽車行業(yè)已經(jīng)到了全世界數(shù)量最多、產(chǎn)量最大、擁有量世界第一的地步,在這樣大背景下面,汽車行業(yè)的輕量化就變成了非常嚴(yán)峻的考驗(yàn)。
我們在鋁鎂合金以及復(fù)合材料的應(yīng)用方面存在的問題,根據(jù)我個人的體會,主要是兩條:
第一,我們過去汽車產(chǎn)業(yè)走過來的路,主要是跟蹤和模仿。跟蹤和模仿的路不是說不好,問題是要在跟蹤和模仿中學(xué)到知識,然后自主研發(fā)和應(yīng)用。就像習(xí)總書記說的,要從跟蹤和模仿走向并跑或領(lǐng)跑。
不是說跟蹤和模仿不好,但要在跟蹤和模仿的道路中學(xué)到知識,然后在進(jìn)行創(chuàng)新。
現(xiàn)在鋁、鎂合金發(fā)展的第一個瓶頸是什么呢?因?yàn)檫^去都是跟蹤和模仿,自主應(yīng)用新的鋁合金、鎂合金的能力不夠。小東西可以設(shè)計(jì),比方座椅、方向盤都可以設(shè)計(jì)。但關(guān)鍵的零部件比如發(fā)動機(jī),鋁鎂合金應(yīng)用設(shè)計(jì)能力不夠,這就是輕量化的瓶頸。
第二,是體制機(jī)制上的瓶頸。原始創(chuàng)新或者是從0到1開始做事情的時候周期長、花費(fèi)大、風(fēng)險高。誰去做第一個嘗試吃螃蟹的人呢?
這兩個瓶頸制約著汽車輕量化技術(shù)的應(yīng)用。就像習(xí)總書記所說,百年未遇之大變局。今天的輕量化大會,實(shí)際上要讓我們的企業(yè)和研究單位,從國家層面上加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì),大家來擰成一股繩來做好新材料的應(yīng)用和創(chuàng)新,這個是主要的問題。
AF:國內(nèi)的汽車輕量化經(jīng)過十余年的發(fā)展應(yīng)該是取得了一系列的成果,可以說目前國內(nèi)的汽車輕量化的工作已經(jīng)進(jìn)入了一個“深水區(qū)”。當(dāng)前輕量化的工作也面臨一些問題,您能不能談一談對中國汽車工程學(xué)會下一步開展輕量化工作的建議?
丁文江:汽車工程學(xué)會和輕量化聯(lián)盟開展了很多工作。其中如何設(shè)計(jì)好中國的汽車輕量化發(fā)展路線圖非常重要。這個路線圖不是掛在墻上看看的圖,一定不要讓它變成過去我們常說的“規(guī)劃規(guī)劃墻上掛掛”,一定要讓它變成一個具有綱領(lǐng)性的路線圖。汽車工程學(xué)會在這個上面要進(jìn)行大量的調(diào)查研究,根據(jù)中國的實(shí)情,再根據(jù)世界的發(fā)展大勢制定出一份可操作性的,有剛性約束的輕量化發(fā)展路線圖,我想這是第一個。
第二個,路線圖還要有國家的重點(diǎn)支撐。比方說輕量化專項(xiàng)給予一定財政方面的支撐。
第三個,要給國家相關(guān)部門對輕量化的執(zhí)行過程中給予重點(diǎn)政策扶持。
我想工程學(xué)會大概做三件事,一個路線圖,一個爭取國家資源,再一個爭取國家有關(guān)的政策。
相信對于中國人來說,紅旗這個汽車品牌一定非常熟悉了,它總是出現(xiàn)在長安街及政務(wù)活動當(dāng)中,可以說這個品牌的汽車與國家形象密不可分。紅旗HS5則是品牌旗下首款豪華B級SUV,隨著車型的年輕化,在車身上也使用了當(dāng)下最先進(jìn)的減重科技。
一、車型簡介
HS5是紅旗品牌首款豪華B級SUV,整車尺寸為長4760mm寬1907mm高1700mm,軸距為2870mm。外觀采用了全新家族式設(shè)計(jì)風(fēng)格,塑造出一種年輕、時尚的視覺效果。內(nèi)飾采用黑色主題,貫穿式大屏設(shè)計(jì)突出科技感。動力方面,搭載了一款2.OT的CA4GC第三代發(fā)動機(jī)。據(jù)了解,該款發(fā)動機(jī)源于一汽自主第三代增壓直噴汽油機(jī)平臺,采用高壓縮比米勒循環(huán)燃燒技術(shù)、350bar精確燃油噴射技術(shù)等十大行業(yè)領(lǐng)先技術(shù),同時擁有高效燃燒系統(tǒng)等16項(xiàng)專利。整車采用“輕量化車身+全鋁底盤”,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的同時,給用戶帶來極致駕乘體驗(yàn)。
二、車身解析
HS5車身重333kg,扭轉(zhuǎn)剛度為25905Nm/°,輕量化系數(shù)為2.75,達(dá)到國際主流、國內(nèi)領(lǐng)先水平。高強(qiáng)度鋼比例應(yīng)用超過60%,熱成型鋼占比17%(用量達(dá)到56.2kg),極致的被動安全同時實(shí)現(xiàn)輕量化。C-NCAP碰撞測試綜合得分率達(dá)到90%,達(dá)到五星安全水平。
①塑料前端模塊設(shè)計(jì):采用PP-GF30輕質(zhì)材料,實(shí)現(xiàn)減重2.2kg。同時減少零部件數(shù)量,簡化了焊裝、匹配工藝,節(jié)約了工裝、模具成本。
②鋁合金前防撞梁:前防撞梁采用輕質(zhì)鋁合金,重量為4.5kg,較原來部件減重1.5kg,實(shí)現(xiàn)輕量化。