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铝动力驱动汽车创新

Novelis和Constelium合作开发铝生态系统

经过安德里亚·斯文森主持,主编。

Alumobility最近成立了一个新的非营利组织吗诺布斯Constellium2021年1月。作为一个全球生态系统,该组织促进领先的铝制造商和下游技术伙伴之间的合作,并从整车制造商的投入,以推进铝车身板在汽车行业的采用。

诺贝丽斯和康斯坦利姆都是铝板行业的领导者,在汽车行业有着强大的影响力。因此,两家公司走到一起发展新的合作是自然的选择。从历史上看,铝行业的合作并不像其他材料供应商那样强大,尤其是钢铁行业,后者一直在积极开发用于汽车的高强度和超高强度钢材。

汽车创新- Mark White, Alumobility
图1.标记白色。

Alumobility执行董事马克•怀特(Mark White,图1)表示:“我们有一个非常清晰的路线图,这是基于钢铁行业在整个行业及其供应基础上开发新钢材的情况。”“很明显,我们应该在铝行业做同样的事情。由于oem目前专注于电气化和自动驾驶汽车等新发展,现在是材料供应商加快步伐,提供最新解决方案的最佳时机,准备用于下一代车型。”

汽车创新- Pierre Labat, Alumobility
图2。皮埃尔Labat。

形成氧化性的一个驱动因素是汽车公司本身,正在要求新的铝解决方案。“这一切都开始了,因为我们的客户一直暗示我们应该更多地将行业带到一起,并更容易地采用铝制,”全球汽车副总裁Pierre Labat(图2)。“每个铝业公司都带来了自己的解决方案,但这些解决方案彼此之间不一定兼容 - 这使得我们的客户的生活更加复杂。我认为倾听这些问题是我们的责任,并使他们的生活更轻松。“

汽车创新- Jack Clark, Alumobility
图3。杰克·克拉克。

Alumobility是一个很好的论坛,解决这些问题,并促进铝作为一个关键材料在下一代汽车的发展。Alumobility副总裁、Constellium首席技术官兼制造卓越高级副总裁Jack Clark(图3)表示:“铝提供了一个更强大、更协作、更可持续的移动未来。”“Alumobility公布的技术工作将加强轻质、可持续铝的关键作用,特别是在电动汽车上,同时在整个生命周期中增加回收和减少碳排放。”

汽车的趋势

总体而言,氧化性将汽车业务视为强大,目前对铝的需求良好。“在所有地区的科迪德后,我们看到了一个非常强烈的反弹,”Labat说。“中国,欧洲和北美之间有一点滞后 - 随着中国越早从大流行中恢复。但一般来说,所有地区都真的反弹了。“

据Alumobility称,汽车行业目前和未来有许多趋势,包括电气化、连通性和自动驾驶汽车,因为这些领域是汽车制造商继续大量投资的领域。其中一个主要话题是自动连接电动共享汽车(ACES)的概念(也被称为CASE,具体取决于不同地区),它的设计目标是由多方拥有和运营。怀特说:“共享的部分可能会改变我们将材料应用到汽车上的方式。”“因为它转移了汽车制造商的关注点。如果他们开始关注从一辆车里能跑多少英里,而不是这辆车能卖多少钱,那么耐久性和腐蚀将成为他们选择材料的关键因素,以及寿命的结束。显然,铝是这方面的首选材料。”

另一个关键行业因素是朝着较低的公司的驱动2这一需求在新冠肺炎大流行期间得到了进一步强调。由于人们被迫进入室内进行强制隔离,车辆使用也随之减少。结果,一些主要城市的空气质量出现了暂时的改善,证明了汽车对环境有重大影响。“越来越多的人关注CO2在欧洲,甚至在美国,”克拉克说。“仅在今年,我们就看到人们对减少二氧化碳的必要性有了更大的认识2.铝比钢轻,可以支持汽车市场降低CO2.对于装有内燃机的车辆,这意味着用较小的发动机来驱动汽车。对于电动汽车来说,这意味着更长的行驶里程,这样你就可以摆脱里程焦虑,让电动汽车对消费者更有吸引力。”

电动汽车

在这一点上,毫无疑问,汽车工业正在朝着电气化的方向发展。所有的汽车制造商都在提供电动汽车车型,其中一些公司还积极计划在未来几年对其产品线进行转型。捷豹路虎已经拥有大量的混合动力和电动汽车模型(图4),声称所有的捷豹和路虎车辆铭牌将纯电动形式的十年中,有六个新的全电动路虎模型引入到2025年。沃尔沃汽车已承诺逐步淘汰其内燃机汽车,目标是到2030年成为一家全电动汽车公司。通用汽车(General Motors)也朝着一体化的未来迈进,承诺在2025年之前生产30个新的全球电动车。

汽车创新——捷豹I-Pace是一款全电动车型,车身和电池结构采用了Novelis的铝板。
图4。捷豹I-Pace是一款全电动车型,车身和电池结构采用了Novelis的铝板。

“很多OEM现在都非常认真地占据了他们的车辆的电气化,”白色解释说。“我们从几乎每一个OEM都看到新的电动车计划,我们被要求与之合作。作为这些电动车程的一部分,OEM非常认真地采取轻量化,以抵消电池的一些重量惩罚,同时实现车辆性能和范围。“

由于电气化,从轧制产品到挤压产品和铸件,各种形式的铝的需求都有所增加。由于其在电池盒设计中的应用,以及各种车身结构的应用,对挤压件的需求尤其增加。“我们认为所有的铝加工过程是互补的,而不是相互竞争,”怀特说。“虽然板材在封闭、车身结构、车顶板和底板等材料中占主导地位,但挤压型材、结构铸件、滚压成型和其他方法也有明显的发展空间。”最终,汽车厂商感兴趣的是尽可能地减轻车辆的重量,而不是着眼于哪一种技术可以应用于所有应用。”

然而,应该指出的是,预计电气化并未立即出现。“我认为我们不会在接下来的五年甚至十年中看到一个群众转向电动车辆,”白色指出。“在接近术语中将有电动,混合动力和内燃机模型的混合。因此,公司仍将仍然需要轻量化内燃机车辆,以便将它们与燃料经济性和较低的排放的观点保持不变。“

全生命周期

除了固有的燃油经济性和CO2排放量,汽车行业正在扩大其范围,以考虑其车辆内使用的材料的全部生命周期。对于铝,这范围从担心初级生产对金属在其使用结束时对金属加工和再循环的环境影响的担忧。

“有很多关于生命周期和CO的讨论2怀特说。“这些事情的透明度真的很重要。在Alumobility,我们想要清楚铝的生命周期的事实和数据,使用真实世界或精心规划的例子来说明为什么铝是可持续发展的材料的选择。我们如何通过减少二氧化碳来尽可能降低未来车辆的碳足迹2不仅仅是在单独的车辆使用阶段、制造阶段或生命结束阶段,而是考虑一个全面的、整体的方法?”

铝生态系统

氧化性是一个全球组织,旨在以最小的管理结构运行。目的是有效地将来自各公司和行业的合作伙伴汇集在一起​​,在外展和研究项目上合作,旨在突出铝为汽车行业的价值。

随着氧化性的发展,组织旨在包括其他成员公司,其中包括下游专业知识,如加入,形成和其他专业制造过程,这些过程有助于使用铝的车辆。

“我们称之为生态系统,因为我们不想只包括铝生产商,”怀特说。“我们希望包括整个价值链,从铝生产商到一级供应商。我们也不想假装我们生活在一个所有东西都是用铝做的理想世界。我们生活在现实世界中,我们必须接受oem也将使用钢和复合材料,以及铝。我们希望提供技术解决方案,让他们能够使用多种材料,比如将其他材料与铝结合,从而过渡到最轻的解决方案。”

大部分的研究工作将基于项目,集中在汽车工业的特定领域的兴趣。正如怀特解释的那样,“一个项目可能只包括2到3个合作伙伴,而另一个可能涉及7到8个。通过这种方式,他们将能够带来项目所需的技术资源,以填补知识空白,克服障碍。”

值得注意的是,许多这样的项目之所以成为可能,是因为Alumobility对信息共享的开放。通过该组织开发的技术和知识产权将提供给所有项目参与者。此外,作为推广目标的一部分,Alumobility计划通过发布白皮书、技术文档和网络研讨会来共享数据和技术资源,这些研讨会将作为开放论坛提供给任何对汽车、工程和制造感兴趣的人,包括所有oem、一级供应商、和技术合作伙伴。拉巴特解释说:“我们的理念是包容。“我们希望提供开放的论坛,并解决可能存在的任何知识差距。我们基本上是在通过消除阻碍采用铝的障碍,推动行业向前发展。”

研究的焦点

通过氧化性进行的各个项目的旨在解决整个汽车行业所面临的挑战,担忧和障碍,而不是专注于个人OEM。因此,该组织将看各种车辆类型,并利用各种研究和仿真技术来寻址车身及其组件的全谱。重点领域包括新材料成绩(包括回收成绩),高级工艺或制造技术,结构系统,成型和加入技术,以及旨在为行业提供解决方案的广大其他主题。

Alumobility开展的首批合作项目之一,主要是将一款量产的c级SUV车门从钢改为铝,以实现负担得起的轻量化解决方案。该项目的结果将在6月16日和7月15日的两个网络研讨会上展示,结果显示,经过验证的设计修改,新的铝门设计(图5)比钢门设计最多可减少45%的重量。

汽车创新——Alumobility的一个研究项目专注于开发一种用于suv的铝制车门,这种车门可以比钢车门节省多达45%的重量。
图5.一个铝制力研究项目集中在开发SUV的铝制门上,可以在钢上提供高达45%的体重节省。

怀特解释说:“无论是内燃机还是电动,suv仍然是汽车行业增长最快的部分。”“因此,通过专注于suv,我们选择了一个门产量领先的市场。该项目展示了用于生产门的连接技术,以及使用铝的好处,不仅在重量方面,而且在性能方面。”

另一个预计将于2021年秋季完成的项目是考虑大礼帽,或电动汽车的上半部分。Labat指出:“由于电池很重,电动汽车的重量分布与普通内燃机汽车不同。“从碰撞安全的角度来看,这带来了一些挑战。因此,我们正在进行一项新的设计研究,从安全方面考虑,铝能给电动汽车带来哪些好处。”

结论

随着铝业的推进及其研发,它将继续发展其汽车铝生态系统,以通过整体方法展示铝技术。“我们正在做的是遵循趋势和听取OEM的趋势,以便提出将使我们能够结合我们的部队并将技术资源应用于开发即将到来的解决方案的项目,”克拉克说。“我们为OEM提供了一系列铝制能力,以及如何最好地服务于汽车市场。”


编者按:本文首先出现在2021年6月缺乏金属年龄的问题beplay体育网页版登录。请收到当前问题,请订阅