未來汽車材料攻防戰(zhàn)：鐵VS鋁VS碳纖維

美國福特最暢銷的“F-150”皮卡全面改用鋁制車身引起熱議.質(zhì)量減輕了約300 kg，耗油更省，銷量也不錯(cuò).同樣在多個(gè)部位采用鋁制材料的美國特斯拉廉價(jià)車型“Model3”，在上市1周內(nèi)接到了超過30萬輛的訂單.

神戶制鋼所會(huì)長兼社長川崎博也表示，“汽車輕量化趨勢(shì)已經(jīng)無法阻擋”.鋁的質(zhì)量只有鐵的1/3，在強(qiáng)度相同時(shí)，鋁的質(zhì)量約比鐵輕50%.神戶制鋼雖然主營鋼鐵業(yè)務(wù)，但其針對(duì)輕量化設(shè)立的1千億日元戰(zhàn)略投資中有一半以上投向了鋁材料.日本國內(nèi)最大鋁業(yè)公司UACJ的名古屋工廠決定將鋁制飲料罐生產(chǎn)線改造為汽車零部件生產(chǎn)線，并設(shè)置全新的精加工生產(chǎn)線.到2020年，日本國內(nèi)鋁市場規(guī)模將達(dá)到現(xiàn)在的2～4倍.UACJ在2016年5月收購了生產(chǎn)特斯拉和福特汽車鋁制骨架的美國廠商，瞄準(zhǔn)這一商機(jī)，正在進(jìn)行大規(guī)模投資.汽車行業(yè)使用以鋁為代表的新材料趨勢(shì)正在擴(kuò)大.日本鋼鐵企業(yè)和汽車行業(yè)經(jīng)過多年努力，才實(shí)現(xiàn)了兼具強(qiáng)度和易加工性新一代鋼板的實(shí)用化.但環(huán)保規(guī)定變嚴(yán)格的速度也很快.美國規(guī)定到2025年，汽車燃效要比2016年提高50%.單靠改善引擎難以實(shí)現(xiàn).

新日鐵住金向汽車廠商提議開發(fā)減輕質(zhì)量20%的最高級(jí)鋼板，并計(jì)劃在2020年以后實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，其副社長高橋健二表示，“現(xiàn)在只發(fā)揮了‘鐵能力的1/10，要將鐵的潛力挖掘至極致”，顯示出要與鋁等新材料進(jìn)行對(duì)抗的決心.

汽車材料不僅限于鐵和鋁.2016年6月，豐田的插電式混合動(dòng)力汽車“普銳斯PHV”在日本首次亮相，車身后門采用了強(qiáng)度比鐵大、質(zhì)量比鋁輕的碳纖維強(qiáng)化塑料.雖然日本東麗和帝人等企業(yè)占據(jù)著全球大半的碳纖維市場份額，但現(xiàn)實(shí)情況仍很嚴(yán)峻.因?yàn)槿毡驹谔祭w維材料的車身和保險(xiǎn)杠等零件的量產(chǎn)加工技術(shù)方面還很落后.而德國寶馬已在小型純電動(dòng)汽車“i3”的車身上采用了碳纖維材料，成功實(shí)現(xiàn)了“碳汽車”的量產(chǎn).

三井物產(chǎn)認(rèn)為，持續(xù)上述情況，會(huì)讓日本陷入只能供應(yīng)碳纖維原料的不利地位，已經(jīng)迅速展開行動(dòng).三井物產(chǎn)從德國進(jìn)口RTM設(shè)備（將樹脂融入碳纖維材料后再進(jìn)行加熱固定的裝置），并交由金澤大學(xué)的革新復(fù)合材料研發(fā)中心（ICC）與30家企業(yè)進(jìn)行共同研究.該設(shè)備于2016年4月啟動(dòng).在本田出身的研究所所長鵜沢潔的帶領(lǐng)下，三井物產(chǎn)、東麗等材料企業(yè)以及設(shè)備、零件公司技術(shù)人員正在共同努力進(jìn)行研發(fā).

汽車材料競爭已經(jīng)進(jìn)入白熱化.日本汽車廠商和材料制造商在不斷試錯(cuò)的過程中，共同探索成功之路.