近日，國內首臺採用“全鋁車身+全鋁底盤”的城市客車項目順利通過了中國第 一汽車股份有限公司(以下簡稱“一汽”)的路試試驗。該項目由忠旺集團與一汽合作開發，不僅彌補了鋁合金在底盤應用方面的空白，也讓忠旺成爲國內首 個能夠獨立設計、制造“全鋁車身+全鋁底盤”的鋁加工企業，是其在新能源市場領域的又一大革新。
據忠旺項目負責人介紹：“該款客車由忠旺與一汽共同完成結構設計及整車強度分析，以及材料試驗、工藝評定、加工制造、樣車試制等工作。整個車身採用焊接加鉚接結構，其中焊接以高鐵焊裝標準嚴格控制，確保車體精度高於鋼車。”
這一12米大型城市客車車身輕量化及底盤性能提升項目，主要研究用於城市公共交通運輸的“鋁代鋼”車，爲一汽其他車型採用全鋁車身、全鋁底盤結構提供技術參考。
以高鐵焊裝標準把控全鋁客車安全
目前，國內外各大汽車廠商如沃爾沃、斯堪尼亞、亞歷山大丹尼斯、比亞迪等，已有量產全鋁客車在英國、芬蘭、馬來西亞等國家和中國香港、深圳等多個地區使用。但這種全鋁客車只是全鋁車身骨架，不包括底盤部分。
本次忠旺與一汽合作的城市客車項目，是國內首臺採用全鋁車身、全鋁底盤結構的客車，技術難度大，工藝要求高。據忠旺相關研發人員介紹，項目的一大挑戰，就是減重目標與安全指標此消彼長的行業性難題，對此，項目組經過多次設計分析，最大程度地實現了結構的模塊化、集成化，歷時8個月完成了設計方案。整車完成裝配並初步磨合後，歷經半年時間經過了車輛的動力性、經濟性、長距離極限路況等各項測試，驗證了此項技術的成熟度。
據一汽項目負責人介紹：“全鋁結構設計的難點，就在於如何滿足整車剛度、強度等性能指標的要求的同時，實現輕量化。在本項目設計過程中，我們充分借鑑了動車鋁底架設計方案，局部採用鋼鋁鉚接安全結構，形成輕量化鋁合金結構框架，實現了相對於鋼制結構整車減重高達20%的同時，滿足整車各項性能要求。這一技術使得整車燃料消耗率降低約10%，生命周期內運營成本降低4萬元，全鋁客車綜合成本低於鋼制客車成本，輕量化成果突出。”
據了解，採用鋁型材的客車，首先車身底盤結構要達到整車彎曲剛度和扭轉剛度的要求以及整車疲勞耐久試驗，才能保證乘客的安全。特別是鋁材做車身結構件，涉及金屬連接技術、深衝壓技術，技術難度比較高。而現在，用鋁材做底盤結構，對技術提出了更高的要求。
能夠克服上述技術難題，“取決於忠旺在連接技術方面的技術積累，特別是焊接方面積累了豐富的生產經驗，採用高鐵焊裝標準嚴格控制，通過特定工藝方法控制變形，確保車體精度高於鋼車。”忠旺項目負責人說。
據該負責人透露，在與一汽合作的“全鋁車身+全鋁底盤”的客車項目中，忠旺不僅提供了全部鋁材，還共同合作完成了結構優化設計、材料試驗、工藝評定、樣車試制等工作。該項目除滿足鋼車同等的安全指標外，車體骨架超過1200kg，佔整車重量的10.4%；提高了整車的綜合能耗性能，節省了大量的運營成本；底盤採用鋁合金結構，耐腐蝕性能高，減少了傳統鋼制底盤的電泳工藝，進一步提高了整車的經濟性；且車身底盤件實現了100%的材料可回收再利用。
至此，在向“輕量化綜合解決方案供應商”晉級過程中，忠旺又攻下一道“難題”——設計開發及制造國內首臺“全鋁車身+鋁合金底盤結構”的城市客車。
忠旺實力推動客車鋁材應用
我國《乘用車燃料消耗量限值》規定，到2020年我國生產的乘用車平均燃料消耗量要降至5升/百公裏。另外，根據規劃，汽車產業碳排放總量先於國家承諾和產業規模，於2028年率先達到峯值。
日趨嚴格的排放標準給汽車制造商提出了更高的要求，也給汽車材料輕量化提供了發展機遇。鋁合金以其優越的強度、輕量化特性、靈活的設計、高防腐蝕性、高回收利用率等特點，被衆多客車企業和公交公司認定爲新能源客車的車身首 選。
客車的輕量化是集設計、制造、材料技術等爲一體的系統性工程。忠旺從設計之初就注重結構優化，不斷進行材料試驗、工藝評定，提供性能更好的鋁合金材料來制造全鋁客車。
然而，全鋁客車在具備傳統鋼制車身無法比擬的優勢的同時，也意味着其在車身加工工藝難度上的顯著提升，忠旺以高鐵焊裝標準嚴格把控客車的精度和安全度，確保車體精度高於鋼制車，同時更好地實現輕量化目標。
一汽之所以選擇與忠旺合作研發“全鋁車身+全鋁底盤”的客車項目，因爲忠旺不僅有強大的研發能力，更有專業的資質和鋁合金客車車身的制造經驗。
目前，忠旺獲得進入鐵路、汽車、船舶、航空等行業在內的多項國際認證資質。其中，遼寧忠旺特種車輛制造有限公司已取得生產及銷售多個全鋁商用車的牌照，並有生產半掛車和油罐車的生產線。忠旺天津工廠新廠房第 一條生產線生產13mm至300mm厚的鋁合金中厚板，有關產品可用於汽車、軌道車、特種車體，這是全球設備、配套設施領先的鋁壓延生產基地之一，彰顯着忠旺在新能源汽車領域的實力。
“在全鋁客車設計、制造方面，忠旺已經積累了非常專業和豐富的經驗。”忠旺汽車項目負責人介紹說，早在2012年，忠旺就與國內新能源汽車制造商比亞迪汽車工業有限公司合作，爲其提供全鋁車身骨架型材。2015年，忠旺成功爲華晨客車(大連)設計、制造、開發了全鋁車身新能源電動公交客車。該客車整車骨架採用6系合金焊接完成，蒙皮採用5系薄板粘接點焊完成，具有質量輕、強度高、耐腐蝕、吸振能力強等優勢。這次合作也標志着中國忠旺在客車車身領域更進一步發展出成熟的鋁合金底盤技術，爲後續各種新能源交通運輸產品打下堅實的基礎。
延伸閱讀車企加碼輕量化全鋁客車市場份額將進一步提高歐洲鋁業協會研究顯示，汽車每減重100公斤，油耗降低0.4升/百公裏，二氧化碳排放減少1公斤。通過降低汽車的整備質量，從而提高汽車的動力性、減少燃料消耗、降低排放污染，已成爲未來發展趨勢。
以輕質的鋁材料制成的全鋁車身客車在歐洲、日本、新加坡等發達國家早已應用，在國內，深圳、杭州、福州、青島、北京等多個城市公交也從2013年以來就在大力推廣。目前，我國20個省市已明確公共交通系統將在2020年全面實現電動化，還有不少省市發布了公路客車電動化的規劃。
“電動客車對輕量化的需求更爲迫切。”中國公路學會客車分會高級顧問裴志浩分析認爲，電動客車的電量消耗主要取決於車身質量，“動力電池與傳統液體燃料相比，其單位比能量相對較低，如果要保證足夠的續航裏程，電池往往佔到車輛總重的30%——40%。此種情況下，車身材料輕量化的重要性不言而喻。”
對於國內車企而言，輕量化已經成爲各大車企競爭市場份額的必經之路。中信證券研究指出，新能源客車過去幾年發展迅速，隨着補貼加速退坡，行業優勝劣汰也將加速，具備核心技術競爭力和市場驅動力的龍頭企業有望受益於集中度提升，市場份額得以提高。
銷售數據也表明2017年新能源客車市場在穩步提升。中國汽車工業協會的統計數據顯示，2017年11月新能源客車銷量爲18662輛，環比增長62.4%；1-11月新能源客車總銷量超7萬臺。中汽協預計2018年新能源客車銷量將達10萬輛。
盡管車企與鋁企紛紛加大對新能源、輕量化技術的研發投入，旨在新一輪的行業競爭中搶佔先機。但輕量化是一項系統工程，只有通過結構系統的不斷優化，搭配合適的材料，適當控制成本，才能造出真正爲市場所接受的輕量化車輛。
在新能源汽車領域布局已久的忠旺，無論在技術、工藝、產品，還是在結構優化、成本把控等方面都走在行業的前列，其研發和生產的乘用車全鋁白車身、大巴車全鋁車身五大片等產品均已量化生產並投入市場，得到積極反饋。
業內人士預測，2018年新能源汽車市場將迎來產銷的大爆發。面對新一輪發展契機，忠旺不斷提高在輕量化領域的高附加值產品比例，將自身的規模優勢轉化爲更高壁壘的產品和技術優勢。中國忠旺董事長路長青亦表示：“忠旺重視產業合作及新能源汽車發展，已爲此預備了充裕的資源，以適時作出必要的投入及產能建設。”
