從全球范圍來看,由于節(jié)能和環(huán)保的需要,同時在新能源汽車電池技術瓶頸,石油價格走高等因素下,由于環(huán)保和節(jié)能的需要,汽車輕量化已經成為世界汽車發(fā)展的潮流。
高強度鋼,鋁合金,鎂合金以及碳纖維都是未來的汽車減重的主要手段,研究數(shù)據(jù)表明,若汽車整車重量降低10%,燃油效率可提高6%-8%。而從目前的市場以及技術水平來看,更高強度鋼和鋁合金材料依然是汽車輕量化的首選。鋁的密度低,只有鋼的三分之一左右。同時綜合性能目前顯著由于鎂合金,鈦合金以及碳纖維市場價格昂貴,大范圍應用目前不具備基礎條件。而高強度鋼技術進展周期較長,因此鋁合金替代汽車用鋼是目前最為主流的減重手段。
而鋁合金可廣泛應用于汽車多個部件中,包括發(fā)動機系統(tǒng)、傳統(tǒng)系統(tǒng)、底盤、車身等的零部件,已成為替代車用鋼材的首選材料之一。
鋁合金在汽車輕量化的典型應用
部件 | 零件 |
發(fā)動機系統(tǒng) | 發(fā)動機缸體、缸蓋、活塞、進氣管、水泵殼、發(fā)動機殼、啟動機殼、 搖臂、搖臂蓋、濾清器底座、發(fā)動機托架、正時鏈輪蓋、發(fā)動機支架、 分電器座、汽化器等。 |
傳動系統(tǒng) | 變速箱殼、離合器殼、連接過濾板、換檔拔叉、傳動箱換檔端蓋。 |
底盤行走系統(tǒng) | 橫梁、上下壁、轉向機殼、制動分泵殼、制動柑、車輪、操縱等。 |
車身系統(tǒng)部件 | 發(fā)動機罩、車頂篷、車門、翼子板、行李箱蓋、地板、車身骨架及覆蓋件。 |
熱交換器系統(tǒng)部件 | 發(fā)動機熱交換器、機油散熱器、中冷器、空調冷凝器和蒸發(fā)器等。 |
其他系統(tǒng)部件 | 離合器踏板、剎車踏板、方向盤、轉向節(jié)、發(fā)動機框架、ABS 系統(tǒng)部件、沖壓車輪、座椅、保險桿、車廂底板及裝飾件等。 |
資料來源:公開資料整理
國家對節(jié)能和新能源汽車燃料消耗量的嚴格標準是擴大鋁合金在汽車方面的應用重要驅動力。同時明確的分階段輕量化目標也為汽車的輕量化奠定了基礎。
國內汽車輕量化分階段目標
- | 2016-2020年 | 2021-2025年 | 2026-2030年 |
汽車 | 減重15% | 減重30% | 減重40% |
高強度鋼 | 強度在600MPa以上的AHSS鋼應用達到50% | 第三代汽車鋼應用比例達到白車身重量的30% | 2000MPa以上的鋼材有一定比例的應用 |
鋁合金/kg | 單車用鋁量190 | 單車用鋁量250 | 單車用鋁量350 |
鎂合金/kg | 單車用量15 | 單車用量25 | 單車用量45 |
碳纖維 | 碳纖維有一定使用量,成本比2015年降低50% | 碳纖維使用量占車重2%,成本比上階段降低50% | 碳纖維使用量占車重5%,成本比上階段降低50% |
資料來源:公開資料整理
初步測算,如果鋁合金用量達到250Kg,相當于減少了500Kg的汽車用鋼量。對于一個1.5噸的乘用車而言,則相當于在現(xiàn)有水平上,直接減少了30%左右的重量。燃油效率提高了20%以上。同時質量的降低能夠顯著的改善汽車的制動性能,有利于道路交通安全的提升。
近年來,在經濟發(fā)展與汽車購置稅降低等因素作用下,我國的汽車的產銷量不斷上升,總的用鋁量也不斷上升,為鋁材加工企業(yè)增加大量的需求。但在高基數(shù)以及汽車的使用壽命不斷提升的作用下,國內汽車的產銷增速逐漸放緩。
根據(jù)汽車工業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計數(shù)據(jù),2018年1-9月,我國汽車產銷2049.13萬輛和2049.06萬輛,同比增長0.87%和1.49%,增速分別比1-8月回落1.90個百分點和2.04個百分點。其中乘用車產銷1735.07萬輛和1725.97萬輛,同比增長0.13%和0.64%;商用車產銷314.07萬輛和323.09萬輛,同比增長5.17% 和6.31%,產銷增速比上年同期明顯回落。
2011-2018年1-9月我國乘用車產銷量統(tǒng)計
數(shù)據(jù)來源:汽車工業(yè)協(xié)會、智研咨詢整理
從商用車分車型產銷來情況看,客車產銷分別為33.9萬輛和33.3萬輛,產銷量同比分別下降2.7%和3.8%;貨車產銷分別為280.1萬輛和289.8萬輛,產銷量同比分別增長6.2%和7.6%??偟膩砜?,商用車增速雖然回落,但國家環(huán)保標準升級帶來的更新?lián)Q代需求依然具有一定的作用,去庫存作用明顯,商用車的更新需求成為我國汽車工業(yè)持續(xù)增長的重要動力。
2011-2018年1-9月我國商用車產銷量統(tǒng)計
數(shù)據(jù)來源:汽車工業(yè)協(xié)會、智研咨詢整理
智研咨詢發(fā)布的《2018-2024年中國汽車用鋁擠壓材行業(yè)市場運營態(tài)勢及發(fā)展前景預測報告》指出:2017年中國汽車制造業(yè)用鋁需求達到525萬噸。其中乘用車用鋁占比78%,客車及貨車用鋁占比21%。我國當前乘用車平均用鋁量超過120kg/輛,相當于北美地區(qū)2008 年水平,其中主要以鑄件及加工材為主,這一類鋁合金的使用在乘用車的使用已經趨于飽和,但隨著輕量化深入、全鋁車身的持續(xù)推廣以及新能源汽車的高速增長,汽車用鋁量將有較大增長空間。
目前我國全鋁貨車的產銷量已經由2012 年的不足百輛發(fā)展到2016 年的3000 余輛,油運行業(yè)的全鋁罐車的使用量也迅速增加,2016年已達到8%,據(jù)測算每減重10%可節(jié)省燃油6%~8%,符合國家節(jié)能環(huán)保政策。
2010-2017年我國汽車用鋁需求總量走勢圖
資料來源:智研咨詢整理
鋁合金在汽車上應用的發(fā)展?jié)摿薮螅环矫鎭碓从谄嚠a銷量的增長,另一方面還受單輛汽車用鋁量上升的刺激而得以挖掘。
在北美地區(qū),平均每輛汽車的用鋁量從1975年的不足100磅(約合45.36kg)持續(xù)40年不間斷的增長,至2015年的394磅(約合179kg),并預計2025年,北美平均每輛輕型車的用鋁量將會達到550磅(約合250kg),占車身總重量的比例將從2012年的9%上升至16%;在歐洲地區(qū),自1990年到2012年,平均每輛車鋁合金使用量從50kg增長到了140kg,并預計到2020年平均每輛車鋁合金使用量將達到180kg。
在整體增速放緩的情況下,預計2020年中國汽車產量將達到3200萬輛左右,按單車用鋁量200kg進行計算的話,汽車用鋁量將達到640萬噸,按4萬元/噸進行計算的話,市場規(guī)模有望達2560億元。


2026-2032年中國汽車輕量化行業(yè)市場全景調研及未來趨勢研判報告
《2026-2032年中國汽車輕量化行業(yè)市場全景調研及未來趨勢研判報告》共十三章,包含2026-2032年汽車輕量化行業(yè)發(fā)展趨勢分析,2026-2032年汽車輕量化行業(yè)投資前景分析,市場指標預測及行業(yè)項目投資建議等內容。



