高強度鋼板在汽車制造業中的應用前景

快速發展的汽車工業，給國家的節能減排、環境保護和能源安全等方面帶來了巨大的挑戰。隨著中國進入汽車社會，乘用車保有量大大提高。汽車輕量化成為節能減排的一條重要途徑。在可選的輕量化材料中，高強度鋼板除了輕量效果略低一些外，在使用性能、成本和節能減排等方面均具有一定的優勢。高強度鋼具有高的強度、高的碰撞吸能性，可以有效提高汽車的安全性。與傳統軟鋼相比在滿足相同汽車安全法規要求的前提下，可以大幅降低汽車的重量，是同時實現汽車輕量化與安全性要求的最優輕量化材料方案。隨著汽車安全法規的日趨嚴格，高強度鋼板在乘用車上應用得到了快速的發展。同時，由于高強度鋼板可在現有鋼板的生產線上進行成分和工藝的優化，材料成本增幅也較小。

目前，乘用車常用的汽車鋼板包括碳錳軟鋼、無間隙原子鋼（IF）、高強度低合金鋼(HSLA）、各向同性鋼（IS）、雙相鋼（DP）、相變誘導塑性鋼（TRIP）、孿晶誘發塑性鋼（TWIP）、復相鋼（CP）、馬氏體鋼（MS）、鐵素體貝氏體鋼（FB鋼）、熱成形鋼等。高強度鋼板具有性能、成本等方面的優勢，決定了其仍是目前市場上最受歡迎的輕量化材料，也是中低端乘用車輕量化材料的首選。國外典型鋼質車身的高強度鋼板比例普遍達到50%～60%，部分車型甚至超過70%。其中一些最新款車型的高強度鋼板比例高達到73%。隨著國內汽車安全法規和油耗法規的日趨嚴格，高強度鋼板也受到越來越多的重視。

自主品牌乘用車的高強度鋼板用量與強度級別也在顯著提高。一汽乘用車的車身高強度鋼板比例達到50%以上。奇瑞公司車身高強度鋼板應用比例也達50%以上，新開發的車型已達到60%。長城汽車大量采用高強度鋼板，單車用量最高的達到62.9%。此外，吉利、長安、東風、上汽和北汽等自主品牌新開發車型高強度鋼板應用水平也基本都在50%。

制約國內超高強度冷成型鋼應用的因素主要在成形和焊接技術方面；而熱成形鋼的應用主要是成本問題。高強度鋼板未來的應用方向主要是在現有車身結構、安全件、底盤件的基礎上進一步擴大應用；新的應用增長點則在車身覆蓋件和座椅系統等方面。預計在未來3～5年內，車身高強度鋼板的用量將達到65%～70%，且超高強度鋼和熱成形鋼的比例會進一步增加。

實現這樣的大量高強度鋼板的應用，必須解決現有高強度鋼板應用的最大技術難題—沖壓成形問題。由此，高強度鋼未來的技術發展路線主要有兩個方面：一、開發新一代高強度鋼冷沖壓鋼種，通過沖壓或滾壓等工藝實現1GPa級別以上冷成型超高強度鋼；二、改進熱成形鋼性能以及熱沖壓工藝，并開發低成本熱沖壓新工藝技術。