我國商用車占汽車保有量僅為約20%，但商用車的總體燃料消耗量卻占汽車燃油消耗量的近五成，因此，商用車輕量化和節能技術日益受到行業的重視。“我國商用車的輕量化水平和輕量化材料應用狀況如何？與乘用車輕量化存在哪些差異？帶著就這些行業關心的問題，近日，中國汽車材料網對中國汽車輕量化技術創新戰略聯盟專家、汽車工程學會汽車材料分會主任委員、東風商用車技術中心工藝研究所所長康明博士進行了專訪，就目前商用車輕量化技術與材料應用現狀及發展趨勢等熱點問題進行了深入的探討，以下是對康明博士的采訪實錄：
中國汽車材料網：康博士，首先感謝您能接受我們的采訪。您多年來一直從事車用材料的研究與應用，請您簡要介紹一下國內商用車的用材總體情況、在商用車上應用的主要材料占比情況，以及與國外的差異。
康博士：隨著新材料、新工藝以及新技術的發展，國內商用車的技術水平得到了長足發展，商用車的用材水平也得到了顯著的提升。先進高強鋼、鋁合金、鎂合金、非金屬復合材料等等在國產商用車上已經屢見不鮮，促進了商用車的輕量化以及安全性、可靠性，但是我國目前商用車先進材料的應用比例和應用的成熟度相對國外先進水平還是比較低的。
就貨車而言，其鋼鐵的質量分數為：80%～84%；鋁合金為：3.5%～4.5%；非金屬為：3.5%～4.5%；橡膠為：7%～8%；其他：1.5%～2.5%。與國際先進水平相比主要反映在我們的鋼鐵質量分數相對較高，而鋁合金及非金屬的質量分數相對較低。
就客車而言，其鋼鐵的質量分數為：70%～80%；鋁合金為：1.5%～2.5%；非金屬為：8%～10%；橡膠為：3%～6%；玻璃為：2%～3%，其他：2%～3%。同樣,與國際先進水平相比主要反映在我們鋼鐵的質量分數相對高，而鋁合金及非金屬的質量分數相對低。
AM：無論是商用車還是乘用車，輕量化技術都有很大的需求，就輕量化技術路徑而言，商用車與乘用車存在哪些異同？
康博士：商用車屬生產資料，乘用車屬消費資料。商用車的工作環境，保養維護狀況要遠比乘用車惡劣。因此,出于耐久性和可靠性考慮，商用車的用材就會相對收斂和保守一些。輕量化工作不僅是乘用車的發展方向，同樣也是商用車的重要發展方向，是世界范圍內汽車發展的潮流。有資料表明：汽車質量下降10%，可降低燃油消耗6%左右，降低排放4%左右。就輕量化技術路徑而言兩者是相同的，即：模塊化設計、結構優化及零件整合、新材料新工藝。其中，新材料、新工藝的應用在汽車輕量化技術路線中扮演著重要角色，是汽車輕量化的重要措施之一，比如先進高強鋼、鋁合金、鎂合金及非金屬材料的應用等等。
AM：目前，在乘用車上應用最多，作為輕量化材料的高強度鋼應用較為廣泛。那么高強度鋼在商用車上的應用現狀如何？與國外主流商用車還存在哪些差距？
康博士：在白車身方面，國內大部分是以低碳軟鋼板為主，少量采用了340MPa強度級別的高強度含磷鋼板和420MPa以上級別的低合金高強度鋼板，高強度鋼板約占白車身重量的10%～15%，而更高級別的先進高強度鋼以及熱沖壓成鋼在國內尚沒有實際應用。不過結合商用車未來的發展需求，這些材料及工藝技術的研發工作都正在進行之中。而國際上，先進商用車的白車身340MPa以上級別的先進高強鋼用量達40%～60%，有的甚至達到70%。不僅510MPa級別，甚至590MPa、700MPa和980MPa級別的先進超高強度鋼也都有應用。
在底盤方面，目前國內是以500MPa～600MPa級大梁鋼板為主，少部分車型采用了700MPa以上級別的大梁鋼板，甚至熱處理車架。國際上先進商用車的車架普遍用鋼強度已達到700MPa～800MPa級別水平。在北美部分還采用了1200MPa級別以上的熱處理車架。車架重量明顯低于國內同類產品。
在鋼板彈簧方面，國內變截面鋼板彈簧的設計滿載靜應力水平普遍為400MPa~550MPa，略高于等截面鋼板彈簧的水平，但是低于國際知名商用車板簧650~750MPa的滿載靜應力水平。
AM：目前鍛造鋁合金車輪在國內的應用推廣如何？大面積推廣的主要瓶頸是什么？
康博士：乘用車廣泛應用的鋁合金車輪是采用低壓鑄造工藝生產的，鍛造鋁合金車輪主要應用于中、重型商用車。目前鍛造鋁合金車輪在國內中、重型商用車上已有應用，不過還不是標準配置，而是根據客戶需求的選配。同規格的車輪采用鋁合金材料比鋼制車輪可實現減重20%～30%，考慮到運動部件慣性的影響，它將更加有利于車輛的節能與減排。目前影響鍛造鋁合金車輪在中、重型商用車上大面積推廣應用的瓶頸首要的是成本。由于國內中、重型商用車采用鍛造鋁合金車輪的數量相對較少，同樣規格的鋁合金車輪價格約為鋼制車輪的5倍。
AM：近幾年，國內全鋁商用貨車或客車的開發熱情非常高漲，就貨車而言，全鋁貨車能否給用戶帶來真正的效益？
康博士：鋁合金材料的應用對實現車輛輕量化有積極的作用，可以有效降低車輛的自重，提升車輛的運輸效率或車輛運輸的經濟性能。目前某些鋁制零部件可以實現同鋼制部件等效的可靠性和耐久性，材料及工藝也比較穩定。所謂的全鋁商用貨車或客車，是指白車身、車廂以及部分總成部件均采用鋁合金材料制備。全鋁貨車能否給用戶帶來真正的效益，這主要取決于車輛的有效出勤率、運輸效率以及駕駛員的駕駛習慣等等。
AM：目前東風汽車也在開發全鋁電動客車，市場推廣情況怎樣？全鋁客車除了在新能源電動大巴上應用，傳統燃油客車全鋁商用車的前景如何？
康博士：在國家“十二五”期間，東風汽車公司承擔了國家科技部科技支撐計劃“形變鋁合金應用技術開發及其在目標車型上集成應用”課題的“全鋁車身混合動力輕量化客車開發”項目。通過嚴格的設計、分析以及白車身的集成優化、鋁合金復合連接技術，開發出全鋁車身混合動力輕量化示范客車，實現客車白車身減重40.9%，整車減重14.2%，典型公交工況節油率7.9%，目前該車已經上了產品公告目錄。
無論是混合動力客車，純電動客車，還是傳統燃油客車，雖然選用的材料路線可能會有所不同，但是輕量化必然是其未來的發展方向。由于鋁合金材料的特性和特點，鋁合金材料必然是其中的重要選擇之一。
AM：您也一直關注鎂合金的應用推廣，鎂合金目前在乘用車上受制成本和性能不足等因素，推廣受阻，在商用車上未來是否有更好地應用前景？
康博士：鎂合金是目前工程材料中密度最低的金屬材料。我國原鎂儲量豐富，原鎂及鎂合金的產量位居世界第一。由于鎂合金的密度是鋼鐵的1/4，是鋁合金的2/3；和鋼鐵及鋁合金相比，具有高的比強度、比彈性模量、導熱系數和阻尼系數，而備受材料工作者矚目。但是鎂合金也有它的不足之處，比如抗腐蝕性能差，凝固收縮傾向大，疲勞強度低，高溫抗蠕變性能差，室溫下滑移系較少，所以鎂合金材料不是萬能的材料，不是所有鋁合金零件都可以簡單用鎂合金來替代。對于鎂合金的應用，一定要根據零件服役的具體實際來選擇是否鎂合金，一定要根據鎂合金的特點進行零部件的結構設計，絕不建議用鎂合金簡單替代鋁合金或其他材料。
從目前市場鋁合金及鎂合金的價格來算，采用鎂合金和采用鋁合金生產的綜合成本是相當的。
目前在乘用車上得到廣泛應用的鎂合金零部件主要有：方向盤芯骨、座椅骨架、儀表盤骨架、變速箱上蓋、發動機氣閥室罩蓋等等。對于商用車而言也一樣，不過由于商用車零件的幾何尺寸相對要大一些，采用鎂合金生產的難度則相對要大一些。從材料的角度來看，汽車是多種材料的復合體，我們追求的是把正確的材料用在正確的地方。我們目前仍在不斷研發鎂合金在商用車中的應用，也在不斷考慮鎂合金對商用車安全、可靠、節能、環保的影響。
AM：您既是汽車材料分會的行業領導，也是整車廠的技術領導，請您給行業從事汽車材料的工程師談談您的體會，作為汽車行業的一個基礎性技術，汽車材料如何更好地服務于汽車工業的發展。
康博士：簡單地說，在汽車行業要做好材料工作，第一必須要了解整車、總成的結構和功能，要知道相關零件在其中的服役狀況和要求；第二要熟悉相關零部件的生產工藝及其發展；第三必須要熟悉本領域材料的特性、特點及其發展。要本著基礎研究、先行開發和商品開發的模式開展材料的研究與開發，為產品設計、現生產工藝控制提供先進、適宜的材料工藝技術。
AM：汽車材料分會為作為汽車材料行業技術組織，請簡要介紹一下汽車材料分會在推廣行業技術進步與發展方面做了哪些工作。
康博士：在中國汽車工程學會的領導下，汽車材料分會積極組織業內的工程師開展了系列材料技術進步活動，概括地說有如下幾個方面：
研發課題工作。在中國汽車工程學會的領導下，組織、參與和承擔了國家科技部“十二五”科技支撐計劃“汽車關鍵輕量化技術開發與整車的集成應用”。相關的研發工作均業已圓滿完成，在汽車材料工藝領域取得了重大進展，有力促進了汽車材料工藝的技術進步。
標準化工作。汽車材料分會在過去的幾年中，緊緊圍繞汽車材料的發展以及生產實際，在中國汽車輕量化技術聯盟中，組織行業的技術力量開展了相關標準的制訂工作，目前已發布了19項標準，還有17項標準待發布。我們也計劃隨后對已發布的標準在行業內開展宣貫活動，提升我們的標準意識和標準水平。最近政府部門正在簡政放權，汽車工程學會作為行業社會團體，正在承接政府部門的標準體系建設職能，汽車材料分會的汽車材料領域標準化工作未來還將是個長期和持續的工作。
新材料、新工藝、新技術推廣工作。我們汽車材料分會以及分會下屬的學組每年都要圍繞新材料、新工藝、新技術組織行業技術人員開展學術交流和學術研討活動，推廣新材料、新工藝及新技術。通過交流和研討，提升業內技術人員的技術思維、技術水平，信息交流，從而促進行業技術進步。
組織業內技術人員互訪。近年來，我們開展了研究單位、材料單位和整車單位的定向、專題互訪活動。通過互訪，進一步推進了技術人員在材料工藝方面的交流，提升認識，達成共識，共同推進新材料的應用。
AM：再次感謝康博士接受我們的采訪，作為汽車材料行業的媒體，我們也一直致力于汽車材料與輕量化技術的交流與傳播，也希望與汽車材料分會一起為我們汽車材料和輕量化技術的發展貢獻我們的力量。
編后：正如康明博士所說，新材料、新工藝的應用在汽車輕量化技術路線中扮演著重要角色，商用車也不例外。縱觀國內商用車用材情況，雖然取得了一定的成績，但與國外還存在一定的差距。隨著排放升級帶來的燃油車購置成本的增加以及企業面臨的節能減排形勢，各企業也展開了對商用車的新布局，“高效、綠色、互聯、安全”四大趨勢正在塑造全球商用車產業，并在未來幾年持續對行業產生影響。商用車材料技術的進步需要全行業聯合起來，汽車材料分會等行業組織牽頭，共同開展相關技術的攻關，建立適合我國汽車行業需求的技術體系，進一步提高國產商用車市場競爭力。
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