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    出于對未來新能源汽車影響車用鋼鐵量的擔(dān)憂，去年底，世界鋼鐵協(xié)會(huì)啟動(dòng)了一項(xiàng)“未來鋼鐵汽車(FSV)計(jì)劃”——預(yù)知新能源動(dòng)力技術(shù)對車輛用鋼量及性能的影響，及商業(yè)化推廣對鋼鐵企業(yè)的意義。

    鋼企關(guān)注新能源技術(shù)

    該項(xiàng)目分3個(gè)階段：工程研究、概念設(shè)計(jì)、樣機(jī)試制。9月25日，世界鋼協(xié)在底特律完成了“未來鋼鐵汽車(FSV)計(jì)劃”第一階段工程研究總結(jié)。

    10月6日，剛參加會(huì)議的同濟(jì)大學(xué)新能源汽車工程中心教授周蘇告訴記者，“在我們將各種變量排列組合后，認(rèn)為新能源汽車對未來汽車用鋼量影響還不是特別大。”

    周蘇在該項(xiàng)目中主持工程研究燃料電池部分，“世界鋼協(xié)希望先做出1-2個(gè)車型，在第二個(gè)階段做概念設(shè)計(jì)。具體的預(yù)測要到11月份的世界鋼協(xié)在首爾的總結(jié)會(huì)才知道。”據(jù)周介紹，此次與會(huì)代表反饋，未來汽車的用鋼趨勢目前難以分辨。

    “未來鋼鐵汽車(FSV)計(jì)劃”項(xiàng)目的任務(wù)之一，就是評估當(dāng)前的技術(shù)并預(yù)測未來的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，以供鋼協(xié)各成員企業(yè)參考。世界鋼協(xié)項(xiàng)目的啟動(dòng)，一定程度上折射出鋼鐵企業(yè)對汽車新能源動(dòng)力技術(shù)的關(guān)注。

    “他們想知道，未來汽車動(dòng)力系統(tǒng)對車輛用鋼量和鋼的性能以及鋼鐵企業(yè)的影響，以便做出相應(yīng)的政策調(diào)整。”周蘇告訴記者，考慮到項(xiàng)目結(jié)果的公正性，這次并沒有汽車公司的直接參與，是因?yàn)閾?dān)心汽車企業(yè)的參與影響項(xiàng)目的結(jié)論。

    周蘇告訴記者，工程研究項(xiàng)目具體要做的工作包括車載燃料電池技術(shù)調(diào)研，目前狀態(tài)的分析以2015年為時(shí)間節(jié)點(diǎn)，車載燃料電池技術(shù)的預(yù)測，2020年后車載燃料電池系統(tǒng)的展望，給出未來車載燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)指標(biāo)和設(shè)計(jì)。

    “整個(gè)FSV項(xiàng)目關(guān)注的，還是未來動(dòng)力系統(tǒng)對鋼鐵企業(yè)發(fā)展的影響。”周蘇表示。

    新能源、混合動(dòng)力以及純電動(dòng)汽車，因其動(dòng)力系統(tǒng)與傳統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)不同，車輛的底盤結(jié)構(gòu)以及整車質(zhì)量分布也會(huì)發(fā)生變化，這其中也包括用鋼量和鋼的性能。新型動(dòng)力系統(tǒng)會(huì)跟未來用鋼變化緊密相關(guān)。

    今年8月10日，世界鋼協(xié)所屬的國際汽車鋼鐵組織(簡稱：WAS)公布“采用先進(jìn)高強(qiáng)度鋼體結(jié)構(gòu)的替代動(dòng)力傳動(dòng)汽車的初步造型”，并認(rèn)為2015年至2020年間有四種可選的技術(shù)車型——可坐4位以上乘客的電動(dòng)車(EV)以及可充電混合動(dòng)力電動(dòng)車(PHEV)；可坐5位乘客的可充電混合動(dòng)力電動(dòng)車(PHEV)以及燃料電池車(FCV)。

    WAS成員目前包括中國寶鋼、新日本制鐵公司、浦項(xiàng)鋼鐵公司等鋼鐵巨頭，此前進(jìn)行過未來鋼鐵汽車及超輕鋼鐵系列研究。“這只是一個(gè)簡單的外型，真正公布未來汽車的概念設(shè)計(jì)還需要一段時(shí)間。”周蘇認(rèn)為，這個(gè)概念設(shè)計(jì)相當(dāng)細(xì)化，基本上可以按照數(shù)據(jù)制造新的汽車。

    國際汽車鋼鐵組織公布這些初步造型的目的，是醉翁之意在“鋼”。鋼協(xié)通過對第一階段的研究發(fā)現(xiàn)——?jiǎng)恿鲃?dòng)組件封裝的靈活性加上先進(jìn)高強(qiáng)度鋼的品質(zhì)，將滿足當(dāng)前和未來顧客對車內(nèi)舒適性的要求，同時(shí)可大大減少整個(gè)汽車使用年限期間的溫室氣體排放量。

    鐵鋁面臨新一輪競爭

    世界鋼協(xié)啟動(dòng)FSV計(jì)劃，一方面是擔(dān)心，新能源汽車會(huì)影響到未來汽車用鋼量的規(guī)模，而更讓其擔(dān)心的是，目前鋁合金進(jìn)入車用金屬市場的步伐正在加快。

    以燃料電池系統(tǒng)為例，首先其外部封裝需要用鋼，內(nèi)部的雙極板現(xiàn)在多數(shù)為石墨，但將來極有可能被金屬雙極板(如不銹鋼雙極板)所取代，反應(yīng)氣體的傳輸管路也是用鋼制成的。但是為了達(dá)到汽車輕量化的要求，新能源汽車有些部件可采用鋁合金，如輪轂、散熱器等。

    對未來汽車是由鋼鐵還是由其他材料制成，周蘇個(gè)人認(rèn)為現(xiàn)在還言之過早，“但考慮到節(jié)能減排，輕量化是未來汽車的

    必然選擇。未來汽車用鋼量肯定會(huì)發(fā)生變化，但具體有多少現(xiàn)在還很難說。”

    前景不明的原因是，鋁合金的成本較高，比鋼鐵難焊接，在延展性上沒有鋼鐵好；但鋁合金鑄造性好，比強(qiáng)度(強(qiáng)度/比重)高于鋼鐵。

    因此周蘇個(gè)人認(rèn)為，鋁合金和鋼鐵在新能源汽車中配合使用，也許是最可能的趨勢。

    蓋世汽車網(wǎng)CEO陳文凱告訴記者，從新材料來講，車子希望越輕越好，那樣油耗就小。特別是轎車，很少坐滿人，油耗主要是消耗在車身重量上。他認(rèn)為汽車企業(yè)站在競爭力角度，在保證安全和性能基礎(chǔ)上，將會(huì)讓汽車重量越來越輕。

    事實(shí)上，目前更多替代鐵的材料正在出現(xiàn)，最重要的是鋁。以前發(fā)動(dòng)機(jī)以鐵的缸蓋和缸體為主，現(xiàn)在很多缸蓋已經(jīng)是鋁的了。

    現(xiàn)在混合動(dòng)力只是過渡技術(shù)，改變不大，但電池車將會(huì)徹底改變材料結(jié)構(gòu)。電池和發(fā)動(dòng)機(jī)是完全不同機(jī)理，電瓶的用鋼量要少很多，而且發(fā)動(dòng)機(jī)占鋼量不大，況且目前鋁在汽車制造中的應(yīng)用僅在10%以下，空間還很大。

    “鋁的應(yīng)用還是受限制技術(shù)，只要汽車公司技術(shù)達(dá)到，都會(huì)希望用鋁制發(fā)動(dòng)機(jī)，但是并不是所有汽車公司的技術(shù)都能做到的。”陳文凱認(rèn)為，鋼鐵在減輕汽車重量方面并不是沒有一點(diǎn)機(jī)會(huì)，“關(guān)鍵一點(diǎn)，未必是直接材料把重量減輕，有些部件的韌性改進(jìn)方面提升的話，可以從降低車身構(gòu)建和復(fù)雜上降低重量。”

    用環(huán)保牌逼退鋁

    “鋁的應(yīng)用性會(huì)越來越多，但抗韌性和車身制造上，鋁還是很難替代鋼的。”陳文凱預(yù)測認(rèn)為，這對鋼鐵企業(yè)無疑來說是一個(gè)利好，也是世界鋼協(xié)為什么推廣新型動(dòng)力傳動(dòng)技術(shù)和先進(jìn)高強(qiáng)度鋼材的目的。

    為了推廣新型動(dòng)力傳動(dòng)技術(shù)和先進(jìn)高強(qiáng)度鋼材，世界鋼協(xié)下屬的WAS已經(jīng)打出了“環(huán)保牌”。

    在談到鋼鐵和鋁在環(huán)保領(lǐng)域的區(qū)別時(shí)，周蘇強(qiáng)調(diào)，目前鋁的冶煉需要大量的電能，而電能主要通過燃燒煤獲得，這其中有大量的溫室氣體排放到大氣。對鋼鐵的冶煉而言，已有一些節(jié)能環(huán)保的技術(shù)措施使煉鋼過程更加的“清潔”。

    WAS董事EdwardOpbroek介紹，“與過去用于減輕汽車重量的其他材料相比，這些先進(jìn)高強(qiáng)度鋼在生產(chǎn)階段的溫室氣體排放物減少了5到15倍，大大降低了汽車使用期限內(nèi)的二氧化碳排放量。

   “我們關(guān)注的不僅是汽車設(shè)計(jì)及尾氣排放對溫室氣體的影響，汽車的整個(gè)生命周期，從原材料制造過程中的能源消耗和廢氣排放一直到回收效果，都是我們所關(guān)心的。”

    美國鋼鐵公司技術(shù)營銷和產(chǎn)品研究經(jīng)理兼未來鋼鐵汽車計(jì)劃主持JodyShaw也在此次底特律會(huì)議上強(qiáng)調(diào)，如果不考慮整個(gè)生命周期而選擇了不恰當(dāng)?shù)牟牧希敲捶浅Ｓ锌赡茉斐蓽厥覛怏w的凈增長。“這不僅僅是推測——我們有非常清晰的模型可以證明這一點(diǎn)。”