PBC—EV的(de)(de)(de)(de)(de)(de)開(kai)發過(guo)程(cheng)不僅(jin)僅(jin)是普(pu)通汽車(che)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)模型開(kai)發，而(er)是關注(zhu)于(yu)(yu)汽車(che)車(che)身(shen)(shen)輕量化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)優(you)(you)化(hua)過(guo)程(cheng)。車(che)身(shen)(shen)結構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)設計(ji)(ji)包含了(le)(le)先進(jin)高強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)、制造技術、設計(ji)(ji)優(you)(you)化(hua)以及CAE分(fen)析。在(zai)PBC—EV上(shang)先進(jin)高強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)是主(zhu)要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)輕量化(hua)材(cai)料，具有高延(yan)伸率的(de)(de)(de)(de)(de)(de)先進(jin)高強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)，如(ru)DP780、TRIP980和(he)TWIP980等，主(zhu)要用(yong)(yong)(yong)(yong)在(zai)吸收碰撞(zhuang)能(neng)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)部(bu)件；而(er)超(chao)高強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)，如(ru)DP980、HPF2000和(he)Duplex980等，主(zhu)要用(yong)(yong)(yong)(yong)在(zai)減少對乘客和(he)電(dian)池區(qu)域的(de)(de)(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)擊。PBC—EV主(zhu)要采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)了(le)(le)超(chao)過(guo)65%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)先進(jin)高強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)。因此(ci)，通過(guo)使用(yong)(yong)(yong)(yong)先進(jin)高強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)，車(che)身(shen)(shen)重(zhong)量達到218kg，車(che)身(shen)(shen)重(zhong)量減小(xiao)了(le)(le)26.4%，約78kg。此(ci)外，鎂板由(you)于(yu)(yu)其重(zhong)量輕和(he)NVH等優(you)(you)點也被作為PBC—EV的(de)(de)(de)(de)(de)(de)可用(yong)(yong)(yong)(yong)材(cai)料之一。浦項的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)成果(guo)與國際鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)協的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)成果(guo)大(da)部(bu)分(fen)相同，區(qu)別在(zai)于(yu)(yu)浦項在(zai)TWIP鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)制和(he)生產(chan)方面處于(yu)(yu)領(ling)先地位，TWIP鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)使用(yong)(yong)(yong)(yong)比(bi)例占了(le)(le)大(da)約10%（PBC—EV用(yong)(yong)(yong)(yong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)分(fen)布如(ru)圖1所示）。
為增加(jia)其強度和韌性，浦(pu)項還采用(yong)了兩種新的(de)方(fang)法，即熱壓成型(xing)和多向軋制成型(xing)。與普通汽車相比，由該鋼種制造(zao)的(de)汽車，溫(wen)室(shi)氣體排(pai)放可降低50%。鎂板采用(yong)溫(wen)成形的(de)方(fang)式，同時(shi)傳統的(de)沖壓、激光拼焊(han)等加(jia)工方(fang)式也毫無疑問(wen)被用(yong)在(zai)PBC—EV的(de)制造(zao)過程中。
浦(pu)項的PBC—EV項目(mu)在設計評估(gu)中也考慮到加(jia)(jia)工成本，針對在白(bai)(bai)車(che)身和零部(bu)件加(jia)(jia)工成本中使(shi)(shi)用(yong)(yong)成本分析，加(jia)(jia)工成本是估(gu)算使(shi)(shi)用(yong)(yong)不同加(jia)(jia)工工藝的所有車(che)身結構部(bu)件成本。成本分析結果為白(bai)(bai)車(che)身加(jia)(jia)工成本$1018。由于使(shi)(shi)用(yong)(yong)先(xian)進(jin)高強鋼而實現汽車(che)減(jian)重，減(jian)少了材料的成本，這將平衡由于加(jia)(jia)工費(fei)用(yong)(yong)帶來(lai)的總成本的增加(jia)(jia)。
浦項的PBC—EV項目也使用(yong)了生(sheng)命周期評價(jia)。評價(jia)結果顯示(shi)，由(you)于先進(jin)高強鋼車(che)身的使用(yong)使PBC—EV減重，CO2排(pai)放量顯著減少(shao)，與對(dui)標(biao)燃料車(che)和(he)鋁制電動車(che)相比，分別減少(shao)48.9%、9.0%。
安(an)賽樂(le)米塔爾(er)電動汽車版(ban)S—inmotion。
安(an)賽樂米塔爾自2010年起開展(zhan)了S—inmotion項目，旨在開發一系列汽(qi)車用鋼解決方(fang)案，使汽(qi)車在不降低安(an)全性(xing)的前提下(xia)更輕(qing)、排放量更小。S—inmotion包(bao)含steel（鋼鐵(tie)）、Savingweight（重量減輕(qing)）、Savingcosts（成本節約）、Sustainability（可(ke)持續性(xing)）、Safety（安(an)全性(xing)）、Service（服務(wu)）、Strength（強(qiang)度）和(he)(he)Solutions（解決方(fang)案）等8種含義。該項目是北美和(he)(he)歐(ou)洲(zhou)聯(lian)合開展(zhan)的研發項目，有(you)6家研究中(zhong)心(xin)、600多名技術人員和(he)(he)工(gong)程師參(can)與(yu)了該項目。先進高強(qiang)鋼在電動汽(qi)車上證明了其輕(qing)量化方(fang)案新(xin)的價值。
安(an)賽樂(le)米塔爾的原S—inmotion項(xiang)(xiang)目在傳(chuan)統(tong)燃油(you)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)身上(shang)具有減輕車(che)(che)(che)(che)身重量(liang)和底盤的巨大潛力。因此為滿(man)足(zu)電動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)系列新(xin)的挑戰，安(an)賽樂(le)米塔爾開發了電動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)S—inmotion選擇方案。該項(xiang)(xiang)目對車(che)(che)(che)(che)身重新(xin)設計，滿(man)足(zu)了電動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)更大的動(dong)力系統(tong)以及(ji)電池保護需求(qiu)。先進高(gao)強鋼在電動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)上(shang)得到(dao)了廣泛使用，其占車(che)(che)(che)(che)身重量(liang)比從原傳(chuan)統(tong)燃油(you)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的35%提高(gao)到(dao)了58%，車(che)(che)(che)(che)身減重30kg。
安米的(de)(de)S—inmotion項目(mu)的(de)(de)主要優勢為：為車企(qi)提(ti)供電(dian)動(dong)車方(fang)案；適應完全不(bu)同的(de)(de)動(dong)力系統；在不(bu)增(zeng)加(jia)重量的(de)(de)情況下對電(dian)池提(ti)供額(e)外(wai)保(bao)(bao)護(hu)；保(bao)(bao)持沖撞性能；廣(guang)泛使用(yong)先(xian)進高強鋼達到減重目(mu)的(de)(de)。
通(tong)過該項(xiang)目和已(yi)經驗證(zheng)的(de)(de)(de)選擇(ze)方(fang)案證(zheng)明，先進高強鋼的(de)(de)(de)強度和輕量化(hua)滿(man)足了(le)汽車(che)(che)的(de)(de)(de)未來發展。該項(xiang)目使用(yong)典型的(de)(de)(de)奔馳C級轎車(che)(che)作為基(ji)準車(che)(che)，設計(ji)目標(biao)是(shi)通(tong)過使用(yong)已(yi)經確定的(de)(de)(de)原(yuan)S—inmomion方(fang)案來改(gai)善基(ji)準車(che)(che)，創造新的(de)(de)(de)電動汽車(che)(che)解決方(fang)案。項(xiang)目特別(bie)針對那些希望(wang)把原(yuan)先傳統(tong)燃油(you)汽車(che)(che)升級到電動版的(de)(de)(de)車(che)(che)企(qi)。
針對電動汽(qi)(qi)車(che)白車(che)身(shen)使(shi)用(yong)了(le)35%—58%（占(zhan)車(che)身(shen)重(zhong)量）的先進(jin)高(gao)強鋼，車(che)身(shen)減重(zhong)了(le)30kg，減重(zhong)比例達到(dao)11%。在電動汽(qi)(qi)車(che)S—inmotion設計方案中(zhong)，為維護沖(chong)撞(zhuang)性能，有29個(ge)部件可(ke)以使(shi)用(yong)熱成型Usibor1500鋼，24個(ge)部件可(ke)以使(shi)用(yong)激光拼焊。
安米在轎車輕量化研究過程(cheng)中充分利用了其(qi)自身(shen)生產的(de)超高(gao)強(qiang)度鋼(gang)，如DP鋼(gang)、馬(ma)氏體鋼(gang)及(ji)其(qi)他高(gao)品質線材，尤其(qi)是(shi)其(qi)最具競爭的(de)熱成形鋼(gang)Usiborl500P。在減輕車身(shen)重量并增加汽(qi)車安全性的(de)同時(shi)還考(kao)慮到不增加汽(qi)車生產商的(de)成本(ben)，因此對每(mei)項(xiang)解(jie)決方案都進行了成本(ben)分析。
分析結果
新(xin)能源(yuan)(yuan)汽車的(de)輕量(liang)(liang)(liang)化(hua)(hua)(hua)是(shi)實現產業(ye)化(hua)(hua)(hua)的(de)關(guan)鍵技(ji)術(shu)之一。相比于(yu)傳統汽車，新(xin)能源(yuan)(yuan)汽車對于(yu)輕量(liang)(liang)(liang)化(hua)(hua)(hua)技(ji)術(shu)的(de)要求(qiu)更(geng)為迫切。歐美等地區和(he)國家(jia)的(de)汽車制(zhi)造商(shang)都(dou)在(zai)汽車輕量(liang)(liang)(liang)化(hua)(hua)(hua)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)上投入了大量(liang)(liang)(liang)的(de)資(zi)源(yuan)(yuan)。國際先(xian)進鋼鐵企業(ye)也(ye)積極致(zhi)力為新(xin)能源(yuan)(yuan)汽車提供低(di)成(cheng)本的(de)輕量(liang)(liang)(liang)化(hua)(hua)(hua)鋼鐵解決方案，浦(pu)項(xiang)(xiang)PBC—EV和(he)安米S—inmotion，都(dou)是(shi)為新(xin)能源(yuan)(yuan)汽車設(she)(she)計開(kai)發的(de)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)，這些項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)關(guan)注于(yu)汽車車身輕量(liang)(liang)(liang)化(hua)(hua)(hua)的(de)優(you)化(hua)(hua)(hua)過程(cheng)，車身結構的(de)設(she)(she)計包含了先(xian)進高強鋼的(de)應用、制(zhi)造技(ji)術(shu)、設(she)(she)計優(you)化(hua)(hua)(hua)、以(yi)及相關(guan)技(ji)術(shu)評估分析(xi)、成(cheng)本和(he)生命周期等分析(xi)。
從(cong)研(yan)究(jiu)(jiu)結果(guo)來(lai)看(kan)，一(yi)是(shi)顯(xian)示了鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)材(cai)(cai)(cai)料在未來(lai)汽(qi)車(che)(che)(che)尤其是(shi)電動汽(qi)車(che)(che)(che)上仍是(shi)首選材(cai)(cai)(cai)料；二(er)是(shi)從(cong)具(ju)體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)材(cai)(cai)(cai)料來(lai)看(kan)，高強(qiang)鋼(gang)(gang)(gang)，尤其是(shi)先(xian)進高強(qiang)鋼(gang)(gang)(gang)將是(shi)未來(lai)汽(qi)車(che)(che)(che)車(che)(che)(che)身(shen)(shen)的主要用(yong)(yong)材(cai)(cai)(cai)。從(cong)國際鋼(gang)(gang)(gang)協(xie)、安(an)米、浦(pu)(pu)項(xiang)對(dui)未來(lai)電動汽(qi)車(che)(che)(che)用(yong)(yong)鋼(gang)(gang)(gang)研(yan)究(jiu)(jiu)來(lai)看(kan)，三者結果(guo)幾乎(hu)一(yi)致。具(ju)體(ti)(ti)來(lai)看(kan)國際鋼(gang)(gang)(gang)協(xie)對(dui)用(yong)(yong)鋼(gang)(gang)(gang)的級別(bie)更加(jia)具(ju)體(ti)(ti)，其超高強(qiang)度(du)鋼(gang)(gang)(gang)主要是(shi)DP鋼(gang)(gang)(gang)，占(zhan)總用(yong)(yong)鋼(gang)(gang)(gang)量的l/3，TRIP鋼(gang)(gang)(gang)、HF鋼(gang)(gang)(gang)、CP鋼(gang)(gang)(gang)各占(zhan)10%。浦(pu)(pu)項(xiang)的研(yan)究(jiu)(jiu)結果(guo)也顯(xian)示：600MP級別(bie)以(yi)上超高強(qiang)度(du)汽(qi)車(che)(che)(che)板(ban)(ban)的用(yong)(yong)材(cai)(cai)(cai)比(bi)重將占(zhan)車(che)(che)(che)身(shen)(shen)用(yong)(yong)材(cai)(cai)(cai)份額的50%，其中(zhong)DP、TWIP、CP、HP四大(da)類鋼(gang)(gang)(gang)種的比(bi)重相(xiang)差不大(da)，都在10%上下。安(an)賽(sai)樂(le)米塔(ta)爾(er)的研(yan)究(jiu)(jiu)結果(guo)雖然(ran)(ran)沒有用(yong)(yong)鋼(gang)(gang)(gang)比(bi)重，但(dan)表明了高強(qiang)度(du)汽(qi)車(che)(che)(che)板(ban)(ban)、超高強(qiang)度(du)汽(qi)車(che)(che)(che)板(ban)(ban)的使用(yong)(yong)依然(ran)(ran)是(shi)車(che)(che)(che)身(shen)(shen)輕量化的主要材(cai)(cai)(cai)料。同時，國際鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)協(xie)會、浦(pu)(pu)項(xiang)以(yi)及安(an)賽(sai)樂(le)米塔(ta)爾(er)也都分別(bie)對(dui)新能源汽(qi)車(che)(che)(che)加(jia)工成本(ben)和生命(ming)周(zhou)期評價進行(xing)了評估對(dui)比(bi)。
綜上(shang)所述(shu)，新(xin)能源汽(qi)車發(fa)展(zhan)已(yi)成(cheng)為(wei)汽(qi)車產業轉型(xing)升(sheng)級的(de)(de)(de)(de)(de)突(tu)破口，將(jiang)帶動整個產業的(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)(shu)創(chuang)(chuang)新(xin)，也是實現(xian)節能減排(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)持續(xu)發(fa)展(zhan)。這些無疑將(jiang)加(jia)大鋼(gang)(gang)企在(zai)(zai)新(xin)能源汽(qi)車方(fang)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)(yan)發(fa)力(li)度(du)。先進鋼(gang)(gang)鐵(tie)企業都加(jia)速在(zai)(zai)新(xin)能源汽(qi)車用(yong)鋼(gang)(gang)方(fang)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)(yan)發(fa)。由17家(jia)國(guo)際先進鋼(gang)(gang)鐵(tie)企業參(can)加(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)國(guo)際鋼(gang)(gang)協(xie)的(de)(de)(de)(de)(de)FSV項目(mu)，研(yan)(yan)究水(shui)平代表了(le)新(xin)能源汽(qi)車用(yong)鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)安全(quan)(quan)性、輕(qing)量(liang)化(hua)(hua)、成(cheng)本、材料全(quan)(quan)生命周期以及綠色制造方(fang)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)(shu)進步，其中大量(liang)高強鋼(gang)(gang)和(he)(he)超高強鋼(gang)(gang)廣泛使用(yong)，高強度(du)鋼(gang)(gang)板占整體的(de)(de)(de)(de)(de)97.4%，一半在(zai)(zai)1000MPa以上(shang)，并結(jie)(jie)合了(le)先進的(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)形(xing)加(jia)工技(ji)術(shu)(shu)。浦(pu)項和(he)(he)安米針對新(xin)能源汽(qi)車的(de)(de)(de)(de)(de)輕(qing)量(liang)化(hua)(hua)項目(mu)，通過(guo)綜合運用(yong)現(xian)代冶(ye)金學(xue)(xue)、材料科學(xue)(xue)與(yu)工程和(he)(he)計算機模(mo)擬技(ji)術(shu)(shu)等手(shou)段，在(zai)(zai)強度(du)、剛度(du)、抗沖撞和(he)(he)可(ke)成(cheng)型(xing)等綜合性能方(fang)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)(yan)究來(lai)滿(man)足汽(qi)車輕(qing)量(liang)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)要求(qiu)。并從設計上(shang)考慮(lv)對整車結(jie)(jie)構優化(hua)(hua)，與(yu)先進成(cheng)型(xing)制造技(ji)術(shu)(shu)相結(jie)(jie)合，創(chuang)(chuang)新(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)提供解(jie)決方(fang)案。
鋼鐵企(qi)業未來(lai)在(zai)新能源汽車用鋼方面(mian)，應用現代計(ji)算設計(ji)技術(shu)，使部件和整體(ti)結構更(geng)加優化，通過在(zai)安(an)全(quan)性、輕量化、成本、材料全(quan)生命周期(qi)以及綠色制造方面(mian)的技術(shu)進(jin)步，為汽車企(qi)業提供整體(ti)解決(jue)方案，才能實現發展并不斷提高(gao)競爭力。