中国汽车材料（Auto-Material，以下简称AM）：康博士，首先感谢您能接受我们的采访。您多年来一直从事车用材料的研究与应用，请您简要介绍一下国内商用车（包括货车和客车）的用材总体情况、在商用车上应用的主要材料占比情况，以及与国外的差异。
康博士：随着新材料、新工艺以及新技术的发展，国内商用车的技术水平得到了长足发展，商用车的用材水平也得到了显着的提升。先进高强钢、铝合金、镁合金、非金属复合材料等等在国产商用车上已经屡见不鲜，促进了商用车的轻量化以及安全性、可靠性，但是我国目前商用车先进材料的应用比例和应用的成熟度相对国外先进水平还是比较低的。
就货车而言，其钢铁的质量分数为：80%～84%；铝合金（含镁合金）为：3.5%～4.5%；非金属为：3.5%～4.5%；橡胶为：7%～8%；其他：1.5%～2.5%。与国际先进水平相比主要反映在我们的钢铁质量分数相对较高，而铝合金（含镁合金）及非金属的质量分数相对较低。
就客车而言，其钢铁的质量分数为：70%～80%；铝合金（含镁合金）为：1.5%～2.5%；非金属为：8%～10%；橡胶为：3%～6%；玻璃为：2%～3%，其他：2%～3%。同样,与国际先进水平相比主要反映在我们钢铁的质量分数相对高，而铝合金（含镁合金）及非金属的质量分数相对低。
AM：无论是商用车还是乘用车，轻量化技术都有很大的需求，就轻量化技术路径而言，商用车与乘用车存在哪些异同？
康博士：商用车属生产资料，乘用车属消费资料。商用车的工作环境，保养维护状况要远比乘用车恶劣。因此,出于耐久性和可靠性考虑，商用车的用材就会相对收敛和保守一些。轻量化工作不仅是乘用车的发展方向，同样也是商用车的重要发展方向，是世界范围内汽车发展的潮流。有资料表明：汽车质量下降10%，可降低燃油消耗6%左右，降低排放4%左右。就轻量化技术路径而言两者是相同的，即：模块化设计、结构优化及零件整合、新材料新工艺。其中，新材料、新工艺的应用在汽车轻量化技术路线中扮演着重要角色，是汽车轻量化的重要措施之一，比如先进高强钢、铝合金、镁合金及非金属材料的应用等等。
AM：目前，在乘用车上应用最多，作为轻量化材料的高强度钢应用较为广泛。那么高强度钢（如高强大梁钢，高强度弹簧钢等）在商用车上的应用现状如何？与国外主流商用车还存在哪些差距？
康博士：在白车身方面，国内大部分是以低碳软钢板为主，少量采用了340MPa强度级别的高强度含磷钢板和420MPa以上级别的低合金高强度钢板，高强度钢板约占白车身重量的10%～15%，而更高级别的先进高强度钢以及热冲压成钢在国内尚没有实际应用。不过结合商用车未来的发展需求，这些材料及工艺技术的研发工作都正在进行之中。而国际上，先进商用车的白车身340MPa以上级别的先进高强钢用量达40%～60%，有的甚至达到70%。不仅510MPa级别，甚至590MPa、700MPa和980MPa级别的先进超高强度钢也都有应用。
在底盘方面，目前国内是以500MPa～600MPa级大梁钢板为主，少部分车型采用了700MPa以上级别的大梁钢板，甚至热处理车架。国际上先进商用车的车架普遍用钢强度已达到700MPa～800MPa级别水平。在北美部分还采用了1200MPa级别以上的热处理车架。车架重量明显低于国内同类产品。
在钢板弹簧方面，国内变截面钢板弹簧的设计满载静应力水平普遍为400MPa~550MPa，略高于等截面钢板弹簧的水平，但是低于国际知名商用车板簧650~750MPa的满载静应力水平。
AM：目前锻造铝合金车轮在国内的应用推广如何？大面积推广的主要瓶颈是什么？
康博士：乘用车广泛应用的铝合金车轮是采用低压铸造工艺生产的，锻造铝合金车轮主要应用于中、重型商用车。目前锻造铝合金车轮在国内中、重型商用车上已有应用，不过还不是标准配置，而是根据客户需求的选配。同规格的车轮采用铝合金材料比钢制车轮可实现减重20%～30%，考虑到运动部件惯性的影响，它将更加有利于车辆的节能与减排。目前影响锻造铝合金车轮在中、重型商用车上大面积推广应用的瓶颈首要的是成本。由于国内中、重型商用车采用锻造铝合金车轮的数量相对较少，同样规格的铝合金车轮价格约为钢制车轮的5倍。
AM：近几年，国内全铝商用货车或客车的开发热情非常高涨，就货车而言，全铝货车能否给用户带来真正的效益？
康博士：铝合金材料的应用对实现车辆轻量化有积极的作用，可以有效降低车辆的自重，提升车辆的运输效率或车辆运输的经济性能。目前某些铝制零部件可以实现同钢制部件等效的可靠性和耐久性，材料及工艺也比较稳定。所谓的全铝商用货车或客车，是指白车身、车厢以及部分总成部件均采用铝合金材料制备。全铝货车能否给用户带来真正的效益，这主要取决于车辆的有效出勤率、运输效率以及驾驶员的驾驶习惯等等。
AM：目前东风汽车也在开发全铝电动客车，市场推广情况怎样？全铝客车除了在新能源电动大巴上应用，传统燃油客车全铝商用车的前景如何？
康博士：在国家“十二五”期间，东风汽车公司承担了国家科技部科技支撑计划“形变铝合金应用技术开发及其在目标车型上集成应用”课题的“全铝车身混合动力轻量化客车开发”项目。通过严格的设计、分析以及白车身的集成优化、铝合金复合连接技术，开发出全铝车身混合动力轻量化示范客车，实现客车白车身减重40.9%，整车减重14.2%，典型公交工况节油率7.9%，目前该车已经上了产品公告目录。
无论是混合动力客车，纯电动客车，还是传统燃油客车，虽然选用的材料路线可能会有所不同，但是轻量化必然是其未来的发展方向。由于铝合金材料的特性和特点，铝合金材料必然是其中的重要选择之一。
AM：您也一直关注镁合金的应用推广，镁合金目前在乘用车上受制成本和性能不足等因素，推广受阻，在商用车上未来是否有更好地应用前景？
康博士：镁合金是目前工程材料中密度最低的金属材料。我国原镁储量丰富，原镁及镁合金的产量位居世界第一。由于镁合金的密度是钢铁的1/4，是铝合金的2/3；和钢铁及铝合金相比，具有高的比强度、比弹性模量、导热系数和阻尼系数，而备受材料工作者瞩目。但是镁合金也有它的不足之处，比如抗腐蚀性能差，凝固收缩倾向大，疲劳强度低，高温抗蠕变性能差，室温下滑移系较少，所以镁合金材料不是万能的材料，不是所有铝合金零件都可以简单用镁合金来替代。对于镁合金的应用，一定要根据零件服役的具体实际来选择是否镁合金，一定要根据镁合金的特点进行零部件的结构设计，绝不建议用镁合金简单替代铝合金或其他材料。
从目前市场铝合金及镁合金的价格来算，采用镁合金和采用铝合金生产的综合成本是相当的。
目前在乘用车上得到广泛应用的镁合金零部件主要有：方向盘芯骨、座椅骨架、仪表盘骨架、变速箱上盖、发动机气阀室罩盖等等。对于商用车而言也一样，不过由于商用车零件的几何尺寸相对要大一些，采用镁合金生产的难度则相对要大一些。从材料的角度来看，汽车是多种材料的复合体，我们追求的是把正确的材料用在正确的地方。我们目前仍在不断研发镁合金在商用车中的应用，也在不断考虑镁合金对商用车安全、可靠、节能、环保的影响。
AM：您既是汽车材料分会的行业领导，也是整车厂的技术领导，请您给行业从事汽车材料的工程师谈谈您的体会，作为汽车行业的一个基础性技术，汽车材料如何更好地服务于汽车工业的发展。
康博士：简单地说，在汽车行业要做好材料工作，第一必须要了解整车、总成的结构和功能，要知道相关零件在其中的服役状况和要求；第二要熟悉相关零部件的生产工艺及其发展；第三必须要熟悉本领域材料的特性、特点及其发展。要本着基础研究、先行开发和商品开发的模式开展材料的研究与开发，为产品设计、现生产工艺控制提供先进、适宜的材料工艺技术。
AM：汽车材料分会为作为汽车材料行业技术组织，请简要介绍一下汽车材料分会在推广行业技术进步与发展方面做了哪些工作。
康博士：在中国汽车工程学会的领导下，汽车材料分会积极组织业内的工程师开展了系列材料技术进步活动，概括地说有如下几个方面：
（1）研发课题工作。在中国汽车工程学会的领导下，组织、参与和承担了国家科技部“十二五”科技支撑计划“汽车关键轻量化技术开发与整车的集成应用”。相关的研发工作均业已圆满完成，在汽车材料工艺领域取得了重大进展，有力促进了汽车材料工艺的技术进步。
（2）标准化工作。汽车材料分会在过去的几年中，紧紧围绕汽车材料的发展以及生产实际，在中国汽车轻量化技术联盟中，组织行业的技术力量开展了相关标准的制订工作，目前已发布了19项标准，还有17项标准待发布。我们也计划随后对已发布的标准在行业内开展宣贯活动，提升我们的标准意识和标准水平。最近政府部门正在简政放权，汽车工程学会作为行业社会团体，正在承接政府部门的标准体系建设职能，汽车材料分会的汽车材料领域标准化工作未来还将是个 长期和持续的工作。
（3）新材料、新工艺、新技术推广工作。我们汽车材料分会以及分会下属的学组每年都要围绕新材料、新工艺、新技术组织行业技术人员开展学术交流和学术研讨活动，推广新材料、新工艺及新技术。通过交流和研讨，提升业内技术人员的技术思维、技术水平，信息交流，从而促进行业技术进步。
（4）组织业内技术人员互访。近年来，我们开展了研究单位、材料单位和整车单位的定向、专题互访活动。通过互访，进一步推进了技术人员在材料工艺方面的交流，提升认识，达成共识，共同推进新材料的应用。
AM：再次感谢康博士接受我们的采访，作为汽车材料行业的媒体，我们也一直致力于汽车材料与轻量化技术的交流与传播，也希望与汽车材料分会一起为我们汽车材料和轻量化技术的发展贡献我们的力量。
编后：正如康明博士所说，新材料、新工艺的应用在汽车轻量化技术路线中扮演着重要角色，商用车也不例外。纵观国内商用车用材情况，虽然取得了一定的成绩，但与国外还存在一定的差距。随着排放升级带来的燃油车购置成本的增加以及企业面临的节能减排形势，各企业也展开了对商用车的新布局，“高效、绿色、互联、安全”四大趋势正在塑造全球商用车产业，并在未来几年持续对行业产生影响。商用车材料技术的进步需要全行业联合起来，汽车材料分会等行业组织牵头，共同开展相关技术的攻关，建立适合我国汽车行业需求的技术体系，进一步提高国产商用车市场竞争力。
汽车工业在蓬勃发展的同时，由于环保和节能的需要，汽车轻量化已成为世界汽车发展的潮流。实施汽车轻量化过程中铝合金材料将发挥其天然优势，主要用来改造和替代车身材料。汽车轻量化大致可以分为车身轻量化、发动机轻量化、底盘轻量化三类,其目的均是在保证性能的前提下通过使用更轻材料降低车重，从而实现节能环保功能。
很显然，铝合金在汽车轻量化中有其天然的优势：
一、减重和节能效果明显。铝的力学性能好，其密度只有钢铁的1/3，具有良好的导热性，仅次于铜，机械加工性能比铁高4.5 倍，且其表面自然形成的氧化膜具有良好的耐蚀性，因此铝成为实现汽车轻量化最理想的首选材料。
二、乘客的舒适性和安全性获得提高。铝合金汽车是在不降低汽车容量的情况下减轻汽车自重，车身重心减低，汽车行驶更稳定、舒适。由于铝材的吸能性好，在碰撞安全性方面有明显的优势，汽车前部的变形区在碰撞时会产生皱褶，可吸收大量的冲击力，从而保护了后面的驾驶员和乘客。
三、铝易于回收。铝制品在使用过程中几乎不发生腐蚀或仅发生轻微的腐蚀，工业上使用的常规材料中，铝的回收价值率是最高的。在铝材—铝制品—使用—回收再生铝锭—再加工成铝材的循环过程中，铝的损耗也仅5%左右，其再生性能比任何一种常用金属都高。 我们可以通过图表的形式直观的了解一下铝合金材料在汽车轻量化中的典型应用：
目前东轻公司在产汽车轻量化方面合金材料
1. 轿车车门用5754铝合金板材、6005A型材：
东轻公司结合国内的市场，自主开发的《轿车车门用5754铝合金板材》被列入国家“九五”轿车新材料技术开发项目，并得到国家的大力支持。产品质量达到了国外同类产品实物质量水平和标准要求，完全替代了进口，并实现了产品定型、批量生产的目标，制定出了完整的生产工艺操作规程与质量保证体系。为汽车车身的轻量化和材料的国产化做出了贡献。该项目于1999年10月通过了省级鉴定，该产品于2000年获得了国家级重点新产品称号，黑龙江省优秀新产品三等奖，哈尔滨市科技进步二等奖。
2. 5083超塑性铝合金板材
超塑性成形铝合金主要应用于飞行器、车辆、建筑等领域的复杂零部件，可以减少几何废料，提高成品率，保证零件加工后的整体精度。针对国内5083超塑材料研制空白，结合伦敦地铁列车的需求，我公司开展了5083超塑板的研制工作。通过合金成分确定、熔铸工艺优化、均匀化热处理及轧制工艺试验，研制的5083超塑材料性能与国外材料相当，满足用户要求，替代了进口材料，该材料高温超塑性可达200～298%。随着国际铝合金超塑成型生产的应用范围的扩大，尤其是轨道交通、高档轿车、豪华赛车等复杂零件的加工需求的增加，该材料的应用前景极为广阔。目前东轻公司已经接到不同应用领域的产品订购需求。
3. 汽车迎宾板、车标用S501带材，车牌用3系铝合金板材：
随着科学技术的发展和人民生活水平的不断提高，汽车已逐渐走进大众家庭，汽车市场的竞争也日趋激烈。高档汽车的装饰也在不断追求完美，汽车迎宾板、车标等原材料因对材料表面光洁度要求较高，一直使用进口材料。东轻公司于2011年进行该材料国产化的首次试制，并于2012年年初试制成功。该合金带材采用单面抛光轧制，另一面为一般轧制表面，经用户使用效果较好，目前已实现批量生产。同时，车牌用3系铝合金板带材也已实现工业化生产。
4. 汽车散热器用铝合金复合材料：
铝合金复合材是铝合金复合箔、复合带、复合板的统称，是制造汽车空调器、散热器、中冷器、油冷器、暖风机、干手器和空分设备等钎焊式热交换器的关键原材料。复合材主要是由2~3种合金经叠合压延后制成的2~5层复合材，包覆层（皮材）多为高硅合金或低电位合金，如4004、4045、4047、4343、7072等，基体（芯材）主要是3003、3003+1.5%Zn、3003+1%Zn和3004合金等。其钎焊原理是：将铝合金复合材和其他管件、板件组成的换热器放入600℃左右的高温钎焊炉中，包覆层熔化，而基体不熔化，高硅合金材料通过虹吸作用和扩散机制使散热器翅片和换热器通道、换热片钎焊在一起，从而实现热交换作用。
东轻公司是国内首家研制和生产钎焊式热交换器用铝合金复合材的厂家，可生产十余种合金和上百个规格的复合材产品，也可根据用户要求和使用特点研制生产特殊用途的铝合金复合材产品。
5. 汽车隔热用1050、3004、5052板带
铝合金在发动机罩上的应用也正逐步增多，应用最成功的是奥迪汽车公司。奥迪的轻铝车身技术是奥迪公司的一项核心技术，公司已在这一领域进行长达20年的研究和开发，其精湛的应用技术远远领先于其他汽车厂家。奥迪A8和A2在全球各着名协会和专业媒休的评比中屡获殊荣，至今已赢得40多项大奖．日本美洲豹(jaguar)也在从事全铝车身的开发和应用，2003年6月开始销售全铝车身的顶级轿车XJ。除此之外，丰田新皇冠、梅赛德斯—奔驰新E级车、标致307 4P的发动机罩，均采用了铝合金材料。
6. 机油冷却器用、储气罐用3003板
汽车的冷气设备(冷凝器、蒸发器)、机油冷却器、散热器、暖风设备等热交换器中的冷凝器、蒸发器、空拎式机油冷却器几乎100％的用铝制造，铝散热器的难点是耐久性利散热能力，耐久性主要是因腐蚀而漏水的问题，其原因是冷却液引起的内部腐蚀和盐类引起的外部腐蚀．向冷却水中添加防锈剂可防止内部腐蚀；对于盐类引起的外部腐蚀可采用表面处理和耐蚀合金来防止。
7. 6A02T6、6060T4、6082T6汽车防撞梁用型材
保险杠作为吸收冲撞能量的缓冲体己普遍安装在轿车上，但由此却增加了车的质量。为此，铝保险杠出现以达轻量化的目的，同时，铝合金材料的强度及吸能缓冲优势也较为明显。
8. 油箱板5052、5083，结构件用5182，汽缸垫用5754板
5xxx系强度比1×××系和3×××系铝合金高，属于中高强度铝合金，疲劳性能合金板材具有高强度，高成形性，高耐腐蚀性和高表面处理性以及焊接性能好等优点，因此广泛被用于汽车油箱、结构件及发动机内盖板。在汽车上被采用的5xxx系合金板材一般是以5052，5182以及各铝业公司自主开发的5xxx系高成形性材料为主。
9. 6016T4合金结构板
目前的发展趋势是开发6000系车身板铝合金，固溶处理后，加适当预处理，具有良好的成形性，随后在油漆时又具有高的烘烤硬化性，在冲压成型后经油漆烘烤，性能可进一步提高，因而，6000系合金的研究愈来愈受到关注，该系合金以其优良的综合性能而成为国内外的研究焦点, 该系合金以T4（固溶淬火+ 自然时效）状态供货，具有较低的屈服强度（ < 150mPa），从而可提供良好的成形性，产品在最后的烤漆过程中通过时效强化获得强度和抗凹陷性的良好组合。
10. 汽车悬挂件用铝合金锻件
目前，国内企业针对车身板及铝制汽车轮毂开展了大量的研究工作，并且已有部分企业开始批量供货，但汽车用悬挂零部件用铝合金材料却并未开展研究工作，由苏州有色金属研究院和东轻公司合作，针对铝制汽车用悬挂零部件开展研究，生产出6×××系高性能铝合金汽车悬挂件，开发出具有知识产权，性能优良的新产品。
