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“加快提高铝材应用,推动商用车轻量化、低碳化,对助推我国铝工业产业发展具有重要意义。”全国两会期间,全国政协委员、中国有色金属工业协会副会长敖宏在驻地接受本报记者采访时表示。
我国明确提出,到2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和。商用车是公路运输碳排放的主要来源,以重卡为例,我国保有量约900万辆,占汽车总保有量不到3%,但其CO2年排放量占道路运输CO2排放量的50%以上。中国汽车工程学会编制的一书指出,到2035年,载货车载质量利用系数提高15%,牵引车挂牵比平均值提高15%。传统柴油车需通过轻量化缓解尾气处理技术带来的自重增加问题,而新能源商用车因电池重量大,较燃油车增重20%~25%,对轻量化需求更为迫切。
“市场需求也在驱动轻量化发展。”敖宏介绍,“物流行业对运输效率的需求提升,车辆自重每减少1吨,年行驶20万公里的重卡可节省燃油费用约2万元,同时提升载货能力;车辆重量每减少10%,能耗可降低6%~8%,二氧化碳排放量减少约7%~15%。”
因此,以铝合金材料为代表的汽车轻量化零部件市场规模迅速提升。铝合金密度仅为钢的1/3,减重效应显著,每1kg铝替代钢可减重2.25kg,全生命周期减少CO2排放20kg。再生铝碳排放仅为原铝的5%,随着再生铝技术的推广和规模化生产,铝材成本逐步降低,经济性凸显。按半挂车全生命周期15年计算,对于用户来说,铝车较钢车购车和运营总成本可节省66万元。根据《中国汽车工业用铝量评估报告(2016—2030)》,我国汽车用铝量不断上升,2020年达到450.6万吨,初步统计2024年达到650万吨,预计2030年将达到910万吨。
“在国家产业政策的推动下,我国汽车轻量化迎来发展“黄金期”,商用车轻量化已经呈现出迅速增长的趋势。尤其是厢式货车,车厢占上装质量的75%以上,因此,车厢轻量化对商用车轻量化有着非常重要的作用。”敖宏表示,“从全球范围看,发达国家汽车轻量化已过半个世纪,技术成熟,轻量化商用车市场份额较大,而我国作为世界上最大的铝材生产国和消费国、全球最大的商用车市场,铝材在商用车领域的应用还停留在初始阶段。”数据显示,欧美铝挂车占整体货车市场比例已达74%,日本占比超过90%,商用厢式车铝化率92%以上,冷藏车铝化率基本达100%。从国内来看,铝挂车占整体货车市场比例仅为10%,商用厢式车铝化率约20%,冷藏车铝化率约35%。
目前,铝合金已广泛应用于油箱、储气筒、轮毂、散热器、隔热罩、变速箱壳体、侧防护梁、踏板、箱车框架等。然而,在车厢轻量化过程中仍存在诸多困难。敖宏认为,这需要铝加工企业与车企从以下4个方面共同努力。一是开发低成本制备工艺,降低铝制车厢制造成本。以快递快运用半挂车为例,按全生命周期计算,铝车较钢车购车和运营总成本可节省66万元。但是,首次购车时,铝制单个厢体成本9万元,远高于钢制厢体成本4万元。用户难以快速获得残值与运营收益,仍需开发铝制车厢低成本制备工艺。二是开发高强铝合金及配套应用技术。当前,铝合金强度低,全铝货厢相比钢制货厢承载货的能力受限,导致使用部位比较局限。同时,由于车型不规整,局部距离短,限制了摩擦搅拌焊、“胶接-铆接”等连接方式的大量使用,加工将受到限制。需要从新型高强合金开发与铝制车厢结构设计结合入手,综合解决制备技术问题。三是设计易于维修的铝制车厢结构与快速维修技术。钢制货箱开裂可采用焊接方式修复,但是对于全铝车厢来说,车厢维修需要专门的工装设备,维修难度大、成本高。需要设计易修复结构,开发简单易行的修复技术,降低维修成本。四是推进铝制车厢回收体系政策与商务模式。对于铝制厢体回收,目前尚未形成统一标准的回收体系,存在废车厢回收时间难以确定、回收渠道难以搭建、回收地点无法统一等问题,导致铝制车厢残值高的优点难以发挥。需推动政府建立废车厢回收政策与商务模式。依托产业链、供应链及金融战略的实施,逐步推广“铝银行”概念,构建产业链循环经济生态,最终形成商用车轻量化循环经济的战略品牌。
“推动商用车轻量化低碳化发展,不仅是实现‘双碳’目标的重要路径,也是提升我国商用车国际竞争力的关键举措。随着政策支持、技术进步和市场需求的共同驱动,铝材在商用车领域的应用将迎来更广阔的发展空间。未来,通过产业链协同创新和标准化体系建设,我国有望在全球商用车轻量化浪潮中占据领先地位,为绿色交通和可持续发展贡献力量。”敖宏表示。
(转自:中国有色金属工业网)