輕量化需求帶來(lái)的車身材料變革。新能源車由于動(dòng)力系統(tǒng)由燃油向電驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)變，三電系統(tǒng)特別是電池的重量較大，使得新能源車的整車重量要大于燃油車，所以新能源車有迫切的輕量化需求，由此帶來(lái)了輕質(zhì)鋁合金在汽車制造中的使用占比大幅增加。但由于鋁合金單價(jià)較高，在車身選擇鋁合金完成輕量化目標(biāo)的同時(shí)其物料成本卻大幅上升，帶來(lái)了一定的成本壓力。

傳統(tǒng)燃油車車身以鋼為主。汽車工業(yè)從大規(guī)模批量化生產(chǎn)以來(lái)，便開(kāi)始大量使用鋼鐵材料，這主要得益于其價(jià)廉、機(jī)械性能高和易于加工的優(yōu)點(diǎn)，因此市場(chǎng)上傳統(tǒng)的燃油車無(wú)論是結(jié)構(gòu)類零部件還是功能性的零件，都大量使用了不同種類的鋼鐵材料。

傳統(tǒng)燃油車中，奧迪A8曾經(jīng)使用過(guò)全鋁車身結(jié)構(gòu)，而目前依然采用全鋁車身工藝的車型是捷豹的XFL。從捷豹XFL的數(shù)據(jù)來(lái)看，采用了全鋁車身設(shè)計(jì)方案之后，其整備質(zhì)量大約是1.8噸，官方顯示減重效果在20%-40%之間。

高端傳統(tǒng)燃油車品牌使用全鋁車身構(gòu)造對(duì)于消費(fèi)者的駕駛體驗(yàn)而言，并沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的提升或者改變，因此在傳統(tǒng)車時(shí)代，全鋁車身減重更多的是高端車制造的噱頭。

在傳統(tǒng)車領(lǐng)域，鋼材仍然是車身材料的主流選擇，輕質(zhì)的鋁合金材料更多是在價(jià)格40萬(wàn)以上的部分豪華車型的特定零部件上有所應(yīng)用。

新能源車三電系統(tǒng)的重量增加帶來(lái)了車身輕量化的迫切需求。新能源車的能源方式發(fā)生轉(zhuǎn)變，由原來(lái)的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)加傳動(dòng)系統(tǒng)的模式更替為目前的三電系統(tǒng)，而受限于電池能量密度有限的問(wèn)題，電池組的重量增加導(dǎo)致了新能源車的整車質(zhì)量要高于原來(lái)的傳統(tǒng)燃油車。我們以同級(jí)別的兩款B級(jí)車為例進(jìn)行說(shuō)明。從表2的數(shù)據(jù)可以看出，同樣作為B級(jí)車的比亞迪漢和大眾邁騰，傳統(tǒng)燃油車邁騰的重量只有1.6噸，而比亞迪漢則達(dá)到了近2.2噸的重量。對(duì)于同級(jí)別車型而言，新能源車和燃油車的車身、底盤和內(nèi)外飾等總成系統(tǒng)的重量是類似的，說(shuō)明新能源車增加的大約600kg的重量主要來(lái)自于三電系統(tǒng)。

圖表：新能源車比傳統(tǒng)燃油車重量增加

資料來(lái)源：工信部

為了將整車重量控制在一個(gè)合理的范圍，在新能源車的設(shè)計(jì)中，車企往往通過(guò)以鋁代鋼的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)輕量化。

各家車企在選擇輕量化材料完成其輕量化目標(biāo)的同時(shí)，也帶來(lái)了造車成本的上升。我們根據(jù)目前車用鋼材和鋁合金的市場(chǎng)單價(jià)，從材料本身的成本差異角度做了以下分析。在制造同樣的一個(gè)汽車沖壓零部件時(shí)，如果采用鋁合金作為原材料，假設(shè)其原材料用量是10kg，那么如果改成采用鋼材作為原材料，鋼材的使用量大約是18kg，單純?cè)牧显黾拥某杀敬蠹s是138元，而整體零件減重了8kg，基于這個(gè)比例，計(jì)算得知每減重1kg，增加的成本大約是17.26元。當(dāng)然這僅僅考慮了原材料替換帶來(lái)的成本增加，而替換鋁合金后帶來(lái)的制造成本的上升尚未考慮在內(nèi)。由此可見(jiàn)選用輕量化材料雖然帶來(lái)了整車重量的降低，同時(shí)也帶來(lái)了成本的大幅提升。

新能源車的技術(shù)進(jìn)步和價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)正在改變目前的鋼鋁選材的格局。隨著電池技術(shù)的不斷進(jìn)步和三電控制系統(tǒng)的不斷優(yōu)化，電池包能量密度不斷提升，同時(shí)鋼鐵材料技術(shù)也在不斷進(jìn)步，為車身的輕量化提供了更多的選擇。目前新能源車市場(chǎng)滲透率在不斷提高，隨之而來(lái)的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇。車企在做新車型設(shè)計(jì)時(shí)可能會(huì)考慮在部分零件上用鋼重新替代一部分鋁，降低物料成本壓力。

按照2023年國(guó)內(nèi)新能源車輛銷售數(shù)據(jù)，依價(jià)格區(qū)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，由圖表數(shù)據(jù)可知，銷量占比最大的三個(gè)價(jià)位段分別是10-15萬(wàn)，15-20萬(wàn)和20-25萬(wàn)，這三個(gè)價(jià)位的乘用車2023年銷量合計(jì)為1324萬(wàn)輛，占2023年中國(guó)乘用車銷售量的61%，因此10-25萬(wàn)價(jià)位段的乘用車是整個(gè)乘用車市場(chǎng)的主流銷售區(qū)間。而新能源純電車在這個(gè)區(qū)間的2023年銷量只有237.6萬(wàn)臺(tái)，其滲透率僅僅有18%，尚有80%的增量空間可以開(kāi)拓。而要想在這個(gè)競(jìng)爭(zhēng)激烈的存量市場(chǎng)中撬動(dòng)市場(chǎng)份額，價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)無(wú)疑是有力的武器，因此如何降低車輛的成本是擺在每家車企面前的課題。

馬氏體高強(qiáng)鋼的高強(qiáng)度特性和遠(yuǎn)低于鋁合金的價(jià)格使其成為潛在的輕量化替代材料。近些年，隨著鋼鐵行業(yè)高強(qiáng)鋼技術(shù)的逐步成熟和其在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用的推廣，高強(qiáng)鋼在汽車輕量化的工作中扮演者越來(lái)越重要的角色。在這個(gè)背景下，各家鋼鐵材料供應(yīng)商也研發(fā)出了新一代的馬氏體高強(qiáng)鋼產(chǎn)品來(lái)滿足市場(chǎng)需求。

寶鋼發(fā)布了2GPa超薄吉帕鋼，其最高強(qiáng)度達(dá)到了2000Mpa，并與東風(fēng)柳汽緊密合作，將這種材料用于一體式雙門洞大門環(huán)的設(shè)計(jì)方案中。這種方案減少了7個(gè)零件，輕量化效果＞10%，這個(gè)產(chǎn)品的發(fā)布意味著國(guó)產(chǎn)材料在這一領(lǐng)域突破了以往外資企業(yè)壟斷的局面，國(guó)產(chǎn)材料可以做到平行替換。

VAMA發(fā)布了Usibor1500和Usibo2000兩個(gè)牌號(hào)的高強(qiáng)鋼，與原來(lái)傳統(tǒng)冷成形鋼種相比，可實(shí)現(xiàn)減重30%至50%。其在保險(xiǎn)杠、防撞梁、電池包底部護(hù)盾以及一體式?jīng)_壓門環(huán)等領(lǐng)域均已有了廣泛的應(yīng)用。