“目前高強度鋼主要應用在汽車安全件、底盤及車身等方面，未來其應用肯定會越來越廣。汽車輕量化不是用鎂鋁合金代替鋼材，而是綜合利用即‘把最好的材料用在最合適的地方’。”近日，北汽福田汽車股份有限公司材料所所長、副總工程師宋慶源在接受記者采訪時表示。
原本以為，作為汽車主要制造原材料的鋼材，在面對輕量化浪潮和各種新型材料的攻擊下，顯得有些“氣弱”,但在整個采訪過程中，記者發現鋼材在未來汽車制造中仍具有不可取代的地位，尤其是高強度鋼在汽車安全性能、節能減排等方面仍保持很大優勢。
汽車用鋼不會被完全取代
自從輕量化的概念提出以來，尤其是為實現輕量化和達到節能減排的目標，鋁合金、鎂合金、碳纖維、工程塑料等新材料逐步被使用，有個疑問一直懸于記者心中：汽車用鋼材會逐漸被取代嗎？
采訪中，記者的疑問一拋出，就立即得到一致答復：“不會被取代！”原因很簡單，對于某些新材料強度能夠達到的部分或零部件是可以采用新材料的，但是對一些新材料強度達不到的部分，高強度鋼的地位是難以撼動的，因為汽車必須保證安全。
奇瑞汽車股份有限公司材料工程部主管材料工程師李軍告訴記者，與鎂合金、鋁合金及復合材料等其他汽車輕量化候選材料相比，高強度鋼板具有以下優點：首先，原材料價格低，經濟性好；其次，綜合性能優越，易實現零部件的強度和剛度要求； 第三，可直接利用現有的（沖壓）成形、焊接、涂裝和總裝生產線，大大節約了設備投資成本。同時，與普通低強度鋼板相比的優勢有：可吸收較高的能量，提高汽車的安全性；更高的靜態強度和疲勞強度，可以實現汽車零部件的用材減少，從而實現輕量化。
記者還了解到，由于先進高強度鋼在強度、抗腐蝕性具有一定的相對優越性，隨著先進高強度鋼應用技術的進一步成熟，其必將有利于進一步提高汽車的安全性、環保性和節能性。因此，先進高強度鋼將會在部分汽車零部件上有著比鋁、鎂合金更大的優勢。
同時，李軍還表示，在各種輕量化材料中，高強度鋼板除在輕量化效果略低一些外，在使用性能、成本和節能減排等方面均具有顯著優勢。“各種汽車輕量化技術能否大批量產業化應用，是由該技術的‘價值鏈’、‘技術鏈’和‘產業鏈’等因素共同決定的。高強度鋼板應用的‘三條鏈’已被打通，因而已具備廣泛應用與推廣的條件，車企應用的積極性也非常高。”李軍說。
高強度鋼技術研究成果顯著
既然高強度鋼的優勢如此明顯，那么其在汽車上的應用和技術發展情況如何？
一家鋼鐵研究院技術中心工程師跟記者介紹說，目前對高強度鋼尚沒有統一的定義，行業內所說的高強度鋼主要是指高強度鋼板，大家普遍認可的定義是按照屈服強度級別來劃分，可分為高強度鋼（210MPa≤屈服強度≤550MPa）和超高強度鋼（屈服強度≥550MPa）。“我們近些年來開發的第三代先進汽車用鋼按強度級別可歸于高強度鋼的范疇。當前國內生產先進汽車高強度鋼的企業有寶鋼、武鋼、鞍鋼、本鋼、首鋼等，但不能滿足全部市場需求且競爭不夠充分。”這位工程師表示。
針對高強度鋼的未來發展趨勢，李軍認為，目前高強度鋼的技術發展方向主要有兩個：一個是冷成型高強度鋼板的性能改善，另一個是熱沖壓成型鋼的應用技術開發，包括熱沖壓鋼種的開發和熱沖壓工藝的開發。“冷成型高強度鋼板的技術開發主要是第三代汽車用鋼，是指輕量化和安全性指標高于第一代汽車鋼、生產成本又低于第二代汽車用鋼的新一代鋼種，已成為國內外汽車用鋼的研究熱點。”李軍表示，“國內的寶鋼和鞍鋼等企業在第三代汽車用Q&P鋼的開發和產業化方面已走在國際前列，并通過相關汽車廠家認證。此外，鋼鐵研究總院還開發中錳第三代汽車用鋼，正在開展相關性能的驗證工作。”
同時，李軍進一步介紹到，熱沖壓高強度鋼的開發方向主要是強度和韌性的優化和新型涂層鋼板的開發。此外，熱沖壓的工藝、裝備和模具等方面近幾年的進步也很大，使得熱沖壓零部件的成本進一步降低，國內的用量也在增多，對于提升自主品牌乘用車的安全性能和降低整車重量都有重要貢獻。
高強度鋼相關企業需積極調整應對挑戰
高強度鋼板的性能、成本等方面的綜合因素決定了其仍是目前市場上最受歡迎的輕量化材料，也是中低端乘用車輕量化材料的首選。“國際主流乘用車的車身高強度鋼比例已普遍達到近60%，日韓系在50%左右，歐系部分車型甚至超過70%，國內自主品牌乘用車目前也達到50%以上，部分在售車型和在研車型也都基本達到60%。預計在未來3~5年內，車身高強度鋼板的用量將達到65%~70%，且超高強度鋼和熱沖壓高強度鋼的比例會進一步增加。”李軍信心十足地告訴記者。
正如宋慶源所說“把最好的材料用在最合適的位置”，未來乘用車的主流用材趨勢將是“以鋼為主，多材料混合”的結構，對于一些中高端車型，鋼材的應用比例會有所下降，但整個汽車市場對高強度鋼的需求總量還是會持續增長的。
李軍認為高強度鋼板未來的應用方向主要是在現有車身結構、安全件、底盤件的基礎上進一步擴大應用； 新的應用增長點則在車身覆蓋件和內外飾座椅系統等方面。“高強度鋼面臨的挑戰肯定是有的，主要是其他新材料（如碳纖維復合材料、鋁合金等）技術的發展及用量提高后，應用的成本會進一步降低。因此高強度鋼材料本身也需要不斷地改進去迎接其他材料的挑戰，在競爭中求發展。”李軍表示。
隨著“更安全、更節能、更環保”理念的發展及新材料更大規模的來襲，高強度鋼的調整和提升已成必然，這是整個汽車行業都需要努力的，因此，記者認為高校科研機構、原材料廠商、零部件企業、整車廠需要聯合起來，集中力量攻克難關，做好必要的技術儲備。
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