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新能源汽车轻量化铝板——国产材料的痛点

来源:今日中铝 时间:2019-11-01 09:19 浏览次数:15205
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摘要:汽车轻量化是大势所在,铝合金汽车板作为未来潜在需求量的产品,正日益成为国内外铝板带生产企业重要的研发与生产目标。然而,在汽车轻量化发展中,不可或缺的重要材料——铝合金汽车板,却仍以进口为主。

  如果你关注过新车发布会,有一个词应该每次都会听到,没错,就是“减重”!

  无论是家用轿车、豪华轿车、甚至硬派越野车。

  “减肥”对于任何级别汽车来说,都是更新换代的时间节点上极其重要的一环。

  所谓,增加10马力,不如减重一公斤。

  汽车轻量化是大势所在,铝合金汽车板作为未来潜在需求量的产品,正日益成为国内外铝板带生产企业重要的研发与生产目标。

  然而,在汽车轻量化发展中,不可或缺的重要材料——铝合金汽车板,却仍以进口为主。

  瞄准新能源汽车轻量化铝板这一国产材料痛点,中铝集团充分发挥自身全产业链的优势,提前布局进行产业设计。中铝瑞闽作为中铝集团规划的东南沿海铝板带精深加工基地,摩拳擦掌欲摘下铝合金汽车板这一铝加工产品皇冠上的明珠。

  在中铝集团领导的大力支持和指导下,中铝瑞闽抓住合适的市场切入点,2018年启动汽车轻量化用铝合金板带材生产线,开启了中铝瑞闽在新能源汽车新材料、新技术应用上的不平凡之路。

  披荆斩棘

  今年3月5日,一块银亮的铝板被机械手送上冲压模,这是中铝瑞闽第一块汽车铝板在下游新能源汽车主机厂的冲压测试,随着“嘭”的一声,一块凹凸有致的汽车前引擎盖板完美呈现在大家面前,主机厂人员脸上绽开了笑容,这意味着他们又扩宽了原材料的供应渠道。

  汽车行业对原材料供应商的品质控制之严,售后服务要求之高,为大规模批量生产民用产品之冠。很多缺乏技术积累的主机厂对轻量化铝合金汽车板很难提出明确要求。中铝瑞闽早在项目建设之前,就整合企业内部力量,成立了汽车板新品开发组,调集现场和科技研发经验丰富的工程技术人员进行轻量化新材料、新技术的预研。

  开发组通过参会、走访等多种方式,点滴积累铝合金汽车材料的数据参数,并利用现有的设备条件进行试生产摸索工艺。开发人员抬板取样、检测分析数以千次,跟踪研讨不分日夜,形成了一份份报告,为管理者最终决策提供了依据。

  中铝瑞闽在中铝材料院材料分析、数值模拟仿真等新技术支持下,设计了合理的研发方案。而中铝瑞闽生产线经过全流程质量管理系统的智能化改造,已具备了全流程生产工艺参数的管理能力,详实有效的参数对验证材料性能,滚动优化研发方案又提供了基础的数据支撑,在研发上形成了良性循环。

  本着“生产一代、研发一代、储备一代”的技术研发原则,中铝瑞闽在材料基因技术、高强铝合金热冲压技术等新能源汽车新技术方面开展研究,为未来进一步推动新材料的研发搭建基地。

  目前,中铝瑞闽已经掌握了汽车轻量化铝材的生产工艺,小试生产的轻量化铝材已在数家主机厂试冲成功,并已有百百余吨覆盖件外板、覆盖件内板成品供给主机厂,成为一辆辆跑在路上的汽车组成部分。未来,小试工艺可迅速移植至规模化生产,极大地缩短了研发进程,为“造好材”奠定了基础。

  好风凭借力

  成功了!2018年12月26日,随着中标通知书在联络群里贴出,联络群中一阵沸腾。

  国产汽车板铝材未得到大规模的应用,一个重要的原因就是汽车主机厂出于安全和质量稳定性的考虑,不敢对基础的原材料进行替换变更。为改变这一不利局面,工信部在2018年开展了“国家新材料生产应用示范平台建设项目——新能源汽车材料生产示范平台”的招投标工作。得知这一利好消息,汽车板新品开发组快速完成了与项目申报联合体其余十家单位的沟通以及材料的准备提供。联合体配合无间,按时将申报材料送至工信部,最终成功中标。

  中标项目不仅为中铝瑞闽带来了资金支持,还使其与一汽、北汽新能源等新能源汽车生产主机厂建立了紧密的合作关系。从某种程度上说,中铝瑞闽承担着国家新材料突破攻坚克难排头兵的作用。中铝瑞闽自承接该示范平台项目建设以来,全体员工以时不我待的精神保质保量按进度完成了汽车板项目建设和批量化生产技术的研发进度。

  目前,北汽新能源已提前完成了中铝瑞闽部分相关材料的认证,待新建的汽车板产线投产工艺稳定后便可开启批量化供货。在刚刚结束的示范平台中期推进会上,中铝瑞闽新能源汽车材料示范线建设进展得到了工信部领导的充分认可,后续更有机会向汽车行业全面推广该公司的材料,解决汽车行业“有材不敢用”的痛点。

  强基固本在一线

  今年6月24日。“速度稳定,带材顺利通过喷淋段。”“好,样片取下来抓紧检测,所有工艺参数尽快导出。”汽车板生产线调试现场不时响起对讲机的通讯音。生产参数、样板检测结果逐一汇总,形成了一份份调试数据摆上了会议桌。

  一种新材料千锤百炼反复论证试制,其最终目的是能实现批量化大工业生产,成为合格的产品交付到最终用户手上。为了实现这个目标,中铝瑞闽从根本的管理改革入手,树立建设一流智慧工厂的目标,实现数据不落地,通过无处不在的传感器、表面检测、数据处理设备,建立材料生产数据库。

  从生产上来看,详实的生产参数管理有利于发现问题、分析问题、整改问题,为从根本上解决新能源汽车铝材性能不稳定以及板形、表面质量波动大等质量问题提供了条件。通过材料开发阶段的生产运行来看,目前批次生产稳定性控制良好,即使出现了小范围的波动,通过查找数据比对分析也很快发现了问题所在。以人的跟踪监控始终不可靠,将质量管理交给数据,是中铝瑞闽强基固本的基本方法之一。同时通过海量的数据积累,为未来利用大数据分析的方法迭代开发新材料、新工艺又提供了便利条件。

  在全新的汽车板生产线现场,虽然还在试生产阶段,但设备人员已将各类检测探头、传感器、热电偶在机列上全面铺开;工艺人员在调试中熟悉这些监控设施的位置,记录这些设施采集的参数数据,思考着将其转化为指导生产的依据;信息化人员则忙于将这些数据纳入整个企业的信息系统中,让整个生产的管理如臂使指。工艺、设备、信息化人员一同扎根一线,通力协作已将智能制造的综合应用点点滴滴变为现实。

  材料作为最基础的工业产品,一项新材料的研发成功绝不是一蹴而就的,而是需要无数管理、科研、执行人员积跬步才可至千里。中铝瑞闽作为中铝东南精深加工基地,将坚持创新梦想、保持创新活力,调动各方面创新积极性,找准突破方向,促使新能源汽车新材料、新技术更快更好地发展,为中铝集团改革创新转型升级作出更大的贡献。





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