９月２１日，記者從鄭州宇通集團(tuán)了解到，宇通客車與美國(guó)鋁業(yè)公司（以下簡(jiǎn)稱美鋁）正式宣布建立合作伙伴關(guān)系，雙方將應(yīng)用世界領(lǐng)先的客車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料及制造技術(shù)，共同開發(fā)新一代的節(jié)能環(huán)保公交客車。
據(jù)悉，雙方合作的第一步是共同開發(fā)一部全新的、可顯著降低溫室氣體排放并提高燃油經(jīng)濟(jì)性的客車。這種客車即全鋁車身的客車，是美鋁根據(jù)世界客車對(duì)輕量化的要求而提出的技術(shù)創(chuàng)新方案。其核心突破在于采用美鋁全鋁框架設(shè)計(jì)和硬合金技術(shù)，兼含美鋁新合金車身鋁制覆蓋件，及獨(dú)有的全鋁鍛造輪轂，使客車自重降低１５％以上。
全鋁客車：以環(huán)保為主打
節(jié)能、環(huán)保、安全、舒適是當(dāng)前汽車技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，降低燃油消耗、減少向大氣排出二氧化碳和有害氣體及顆粒已成為汽車界主要研究課題之一。減小客車自身質(zhì)量是客車降低燃油消耗和減少排放的最有效措施之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)汽車質(zhì)量每減少１０％，燃油消耗可降低６％－８％。
據(jù)介紹，車輛輕量化主要包括優(yōu)化汽車框架結(jié)構(gòu)和采用輕質(zhì)材料。其中采用輕質(zhì)材料是車身輕量化的主流，當(dāng)前針對(duì)規(guī)�；a(chǎn)的需要，已經(jīng)有很多種輕質(zhì)材料應(yīng)用于車身制造工業(yè)，比如高強(qiáng)度鋼、鋁合金和碳纖維等等。新型輕量化材料的開發(fā)與應(yīng)用，逐漸成為汽車材料的研究熱點(diǎn)，鋁合金車體由于在輕量化、密封性、抗腐蝕性、美觀性等方面優(yōu)于鋼結(jié)構(gòu)車體，是目前汽車制造業(yè)比較好的選擇。
美國(guó)鋁業(yè)公司期望通過和宇通客車開展技術(shù)合作，提升中國(guó)客車業(yè)的輕量化技術(shù)應(yīng)用，支持宇通客車在世界高端市場(chǎng)技術(shù)應(yīng)用和研發(fā)上的領(lǐng)先和持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)力，從根本上改善客車節(jié)能減排的性能。
上個(gè)月在大連舉辦的２００７中國(guó)交通用鋁研討會(huì)上，來自德國(guó)海德堡能源和環(huán)境研究中心的最近一項(xiàng)研究結(jié)果表明，一部經(jīng)停若干站的城市柴油客車減重１００公斤，將在其整個(gè)運(yùn)營(yíng)周期內(nèi)節(jié)約燃油２５５０升，并且大大降低二氧化碳等溫室氣體排放量。
鋁制部件和車身是未來發(fā)展趨勢(shì)
根據(jù)交通部估計(jì)２０１０年中國(guó)客運(yùn)總量將達(dá)到２２０－２５０億人次，公路總里程將達(dá)到２３０萬公里，高速公路通車?yán)锍虒⑦_(dá)到６．５萬公里，三項(xiàng)指標(biāo)未來５年復(fù)合增長(zhǎng)率分別為５．５％，３．４％和９．７％。公路建設(shè)的快速發(fā)展、公路條件的不斷改善，對(duì)客車行業(yè)會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)方面的促進(jìn)作用，一是新增運(yùn)輸線路直接帶動(dòng)客車銷售量的增加，二是高等級(jí)公路的增加將促使客運(yùn)公司提升營(yíng)運(yùn)客車的檔次，通過產(chǎn)品升級(jí)和營(yíng)運(yùn)客車大型化的趨勢(shì)間接拉動(dòng)客車銷量。
油價(jià)上漲，客車的使用成本直線上升，使如何降低用戶的運(yùn)營(yíng)成本成為客車企業(yè)迫切需要解決的問題，針對(duì)中國(guó)客運(yùn)業(yè)的狀況和耐用、節(jié)油這兩個(gè)客運(yùn)企業(yè)普遍關(guān)心的熱點(diǎn)問題，以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向是客車技術(shù)進(jìn)步的大方向。國(guó)家在新發(fā)布的中國(guó)能源規(guī)劃中，已經(jīng)明確國(guó)家將很快出臺(tái)燃油附加稅及鼓勵(lì)環(huán)保節(jié)油型交通工具的稅收優(yōu)惠政策。
節(jié)能降耗技術(shù)是重中之重，如圍繞提高車輛燃油經(jīng)濟(jì)性而進(jìn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)研究、整車輕量化、造型技術(shù)研究等。在能源日益緊張的今天，如何降低油耗成為重型發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的一項(xiàng)重要課題�！笆濉逼陂g，中國(guó)一些客車企業(yè)已經(jīng)開始關(guān)注這一問題。但從目前的情況看，重型發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)難度較大，國(guó)內(nèi)的相關(guān)研究不充分，技術(shù)積累也比較薄弱。特別是在整車輕量化方面，重點(diǎn)是承載式車身技術(shù)及替代材料技術(shù)，如車身更多地采用鋁材，零部件附件采用壽命更長(zhǎng)、可靠性更高的材料，內(nèi)飾件使用更環(huán)保、更舒適的材料。
減輕汽車自身質(zhì)量，是降低汽車排放量、提高燃油效率的最有效措施之一。車身輕量化的研究是現(xiàn)代車身設(shè)計(jì)的一大主流。其發(fā)展主要有兩個(gè)方向，一個(gè)是優(yōu)化汽車框架結(jié)構(gòu)；一個(gè)是在車身制造上采用輕質(zhì)材料。
目前，國(guó)外汽車自身質(zhì)量同過去相比，已減輕了２０％－２６％。預(yù)計(jì)未來１０年內(nèi)，自身質(zhì)量還將繼續(xù)減輕２０％。因此，新型輕量化材料的開發(fā)與應(yīng)用，將繼續(xù)成為汽車材料的熱點(diǎn)，而鋁及其合金材是目前汽車制造業(yè)比較好的選擇。
鋁合金是最常見的汽車用輕金屬，而且在汽車上使用較早，相對(duì)比較成熟。發(fā)動(dòng)機(jī)活塞幾乎都用鑄鋁，這是因?yàn)榛钊鳛橹饕耐鶑?fù)運(yùn)動(dòng)件要靠減重來減小慣性，減輕曲軸配重，提高效率，并需要材料有良好的導(dǎo)熱性，較小的熱膨脹系數(shù)，以及在３５０℃左右有較好的力學(xué)性能，而鑄鋁能符合這些要求。同時(shí)由于活塞、連桿采用了鑄鋁件，減輕了重量，從而減少發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)，降低了噪聲，使發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗下降，這也符合了汽車的發(fā)展趨勢(shì)。另外，車身約占汽車總質(zhì)量的３０％，對(duì)汽車本身來說，約７０％的油耗是用在車身質(zhì)量上的，所以汽車車身的鋁化對(duì)減輕汽車自重，提高整車燃料經(jīng)濟(jì)性至關(guān)重要。
客車輕量化仍面臨挑戰(zhàn)
客車輕量化技術(shù)在國(guó)內(nèi)外盡管被普遍認(rèn)為是未來發(fā)展趨勢(shì)，但在推廣、應(yīng)用當(dāng)中，仍然面臨著許多挑戰(zhàn)。美鋁認(rèn)為主要包括以下幾個(gè)方面：
首先，國(guó)內(nèi)客車企業(yè)在全鋁客車技術(shù)及開發(fā)經(jīng)驗(yàn)上尚處于空白，關(guān)鍵技術(shù)問題仍未突破。
鋁合金作為新型材料，在國(guó)內(nèi)客車領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用仍屬空白；鋁合金客車空間框架結(jié)構(gòu)需根據(jù)材料特點(diǎn)重新設(shè)計(jì)、開發(fā)，包括：零部件開發(fā)、有限元及ＣＡＥ分析，零部件及整車試驗(yàn)等；國(guó)內(nèi)客車生產(chǎn)企業(yè)缺乏對(duì)鋁合金材料的深入認(rèn)識(shí)，材料及試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)不熟悉。
國(guó)內(nèi)客車企業(yè)對(duì)鋁合金材料加工、生產(chǎn)工藝等相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)有待提高：國(guó)內(nèi)企業(yè)仍未具備對(duì)鋁合金板材的沖壓工藝足夠的經(jīng)驗(yàn)，包括：下料、潤(rùn)滑、沖壓工藝控制等；板材沖壓模具需重新設(shè)計(jì)／開發(fā)，國(guó)內(nèi)企業(yè)在相關(guān)經(jīng)驗(yàn)尚有空白；在鋁合金部件的焊接工藝經(jīng)驗(yàn)上國(guó)內(nèi)企業(yè)相對(duì)不足，并需引進(jìn)新設(shè)備，增加額外投入；由于鋁合金材料與鋼材使用不同的底涂工藝，需對(duì)目前的噴涂工藝、設(shè)備進(jìn)行改造，根據(jù)鋁合金材料的特性，烘烤工藝可能需要適當(dāng)改進(jìn)。
其次，國(guó)內(nèi)環(huán)保節(jié)能法規(guī)相對(duì)滯后，政府對(duì)客車輕量化重視不足，缺乏政策上的扶持。國(guó)內(nèi)法規(guī)的制定和研究單位，對(duì)于采用有效的汽車輕量化技術(shù)尚處在開發(fā)階段。而對(duì)于排放的要求，仍然沒出確定具體的限值。在環(huán)保法規(guī)與企業(yè)利益的矛盾下，經(jīng)濟(jì)利益仍被看作是第一位的，而社會(huì)效益嚴(yán)重被忽視。據(jù)美國(guó)權(quán)威機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，如果客車重量減輕１０００公斤，在其生命周期內(nèi)（４０萬公里）內(nèi)，單純二氧化碳的排放量減少接近１１．２噸，將帶來巨大的社會(huì)效益。
此外，國(guó)內(nèi)對(duì)全鋁客車附加價(jià)值認(rèn)識(shí)不足，一味進(jìn)行低成本競(jìng)爭(zhēng)。
目前國(guó)內(nèi)主流客車企業(yè)面臨巨大的競(jìng)爭(zhēng)壓力，不得不在成本和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展以及社會(huì)效益方面做出妥協(xié)。隨著國(guó)際國(guó)內(nèi)燃油價(jià)格的不斷上升，以及中國(guó)政府燃油稅的出臺(tái)，美鋁認(rèn)為客車輕量化（燃油節(jié)省）給客戶的回報(bào)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過材料成本的增加。
業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為全鋁客車開發(fā)，技術(shù)難度大，材料成本高，而缺乏經(jīng)濟(jì)效益，一味強(qiáng)調(diào)一次性開發(fā)及材料成本，而忽視了后期的使用價(jià)值。經(jīng)過美鋁及權(quán)威機(jī)構(gòu)的估算，假使一部客車的生命周期為４０萬公里，每減重１噸，可以有效改善４％－８％燃油經(jīng)濟(jì)性，節(jié)油效果至少可達(dá)４８００升，其經(jīng)濟(jì)效益顯而易見，在國(guó)家開征燃油稅后，其投入產(chǎn)出比將更為顯著。
