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神戶制鋼通過材料多樣化實現汽車輕量化

放大字體  縮小字體 發布日期:2016-03-15  瀏覽次數:909
 
核心提示:在經濟產業省的支持下,日本新能源產業的技術綜合開發機構(NEDO)正在實施以汽車為中心的交通工具從根本上實現輕量化的創新
      在經濟產業省的支持下,日本新能源產業的技術綜合開發機構(NEDO)正在實施以汽車為中心的交通工具從根本上實現輕量化的“創新性新結構材料研究開發”項目,神戶制鋼作為新結構材料技術研究團隊(ISMA)的一員,參加革新性鋼板、鋁合金、鈦材料以及接合技術的開發。

      為了進一步推進上述的材料多樣化,不僅需要材料本身強度、延展性的革新,還需要充分結合其特性,做出物盡其材的結構方案和預評估技術以及異種材料間的接合技術等(參見圖1)。

      在接合技術中,需要在防止電腐蝕的同時能以低成本進行施工的(最好能用現有設備進行更新)接合方法,以及對接合部分機械性能的把握(數據庫)。另外,通過采用適合所用材料的成形方法、恰當的接合方法,發揮高強鋼板、鋁材各自機械性能的部件設計、試制等,對沖擊性能等預先進行性能評估,以此把握究竟能為用戶發揮多少價值等,均對材料生產方提出了要求。神戶制鋼可提供為應對以上要求的鋼材、鋁材沖擊吸收性能等機械性能的數據庫,以及基于該數據庫的部件設計技術、實體車身沖擊試驗、納米組織分析技術等用于開發新一代材料的評估技術等。

      神戶制鋼將充分發揮同時擁有鋼鐵、鋁、焊接材料(接合相關技術)的原材料生產企業的優勢,不僅在革新性材料開發方面,還對成形、接合等多方面提出有關材料、部件的方案,通過汽車輕量化實現減少CO2排放,提高日本原材料產業競爭力。

      近年來,為了應對汽車輕量化、提高燃油效率的需求,圍繞動力驅動系統高效化的新技術、新成形加工工藝、接合技術的應用以及鋁合金的使用十分活躍。歐洲采用高強鋼、熱鍛壓鋼以及鋁合金材料(多樣化材料)的高級車、美國福特汽車公司產鋁材車身的輕型貨車F150等使用鋼板和鋁合金的車型相繼投入市場。

      在此背景下,既需要遵守汽車氣體排放規定,又需要確保沖擊安全性。根據目前氣體排放規定,歐洲對乘用車的氣體排放采用了2015年為130g/km、2021年為95g/km這種CAFE(公司平均燃油經濟性)方式。所謂CAFE方式的規定,是指以每個汽車制造企業每年銷售的各類型轎車或輕型汽車占總銷售量的百分比作為加權系數乘以該類型車輛的油耗,再將各車型的加權油耗總加起來得到該公司的總平均油耗值,此值應滿足法規限值的要求。在日本,汽車CO2排放量2015年規定為137g/km,到2020年要求降至114g/km;在美國,2017年132g/km,到2025年要求降至89g/km。為實現各地區氣體排放規定值,不僅需要發動機小型化等動力驅動系統的技術革新,還必須實施包括擴大鋁材應用在內的車體輕量化措施。而另一方面,有關沖擊安全性的規定越來越嚴格,單純依靠重量增加提高沖擊安全性與實現輕量化之間的巨大矛盾,必須由汽車企業和材料生產企業協同解決。
 
 
 
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