陈一龙:加快我国商用车轻量化步伐
【编者按】由中国汽车技术研究中心主办，中国汽车工业信息网承办的2011（第四届）中国商用车发展交流研讨会于2011年6月23-24日在北京广西大厦举办。会议继续围绕"探索中国特色商用车产业发展之路"这一永久主题，并以"技术升级与核心竞争力"为年度主题展开论述。
下面是工程学会轻量化技术创新战略联盟委员会主任陈一龙先生的发言：
陈一龙：各位领导，各位专家，各位来宾，非常高兴有机会能在这里头跟大家交流关于商用车轻量化的问题。刚才张会长做了很精彩的报告，说明了我们汽车工业节油的形势的重要性。当然我觉得谈商用车轻量化的问题，还要讲讲背景，为什么这个题目现在应当认真的讨论一下。我今天的发言主要讲四部分：一、现在讨论商用车节油的背景。二、商用车轻量化的意义。三、全面理解现代汽车轻量化的技术的内涵。商用车轻量化清凉化的主要技术途径。四、认真解决阻碍商用车轻量化几个问题。
汽车工业能不能发展？你自己争不争气你自己的油耗能不能下来？刚才张会长讲的平均每辆车用2.5吨油的话，保持这个水平，2020年全国的石油都给你用不可能的。你自己必须把自己的油耗降下来。
在整个节油过程来讲，汽车行业里头，从保有量来看，我们现在保有量乘用车和商用车是7：3，但是耗油量是倒过来的。红色加黄色（PPT）就是美国商用车耗油量。你看这个东西从2020年开始也是商用车耗油占主要的，随着趋势发展，商用车占有的比例更高，中国乘用车的市场还没有饱和，我们商用车市场也没有饱和。我们从保有量来看，如果商用车与乘用车的比例能够在85%对15%的状态，商用车的耗油仍然是主要的。要谈节油的话，不得不谈商用车的节油。
商用车目前从节能化来讲，当然是节油的途径，商用车在这方面存在的问题要比乘用车来的大，差距比较大的话，这是东风的菲律宾专家介绍的资料，我们40吨的牵引车，国外7吨多，我们是9吨多，我们这两年正在改进，可能有的厂家生产8吨多的。自卸车来讲，自重占了一半，几乎1：1，国外是9吨多，这里面自重比人家多了三四吨，来耗油，一点作用都不起。厢式车要好一些，但是差距也很大，自重量与载体量相比还是高一到两吨。我希望在座的商用车企业给我提一些资料。所以说差距非常大，返过来说潜力也非常大。
我认为时机已经到了，刚才高主任，张会长讲的，从我们现在市场竞争形势来讲，你如果不靠技术吃饭的话，恐怕你还是很难生存的，形势还是严峻的。
另外有一个时机，我们从今天7月1号起开始实行《公路安全保护条例》，为什么是时机？实际上阻碍中国商用车技术发展最大的障碍就是超载，我们长期被超载所困扰，汽车厂为了满足用户的要求不断生产能够超载的汽车，严重阻碍了技术进步。因为我跟很多工厂同志交换意见的时候，大家都是老熟人，你别犯傻，知识分子味太浓了。实际上不但造成社会问题，造成了对公路损害问题，阻碍了技术的进步。这个法规来讲，国家治理超载的力度上在加强，不是靠罚款了，靠吊销营业执照。
另外对于汽车工业企业来讲提出明确的要求，这个要求还是比较含蓄，你不能够生产和销售不符合安全技术标准的车辆。我们要注意这句话，过去我们的超载车，你的桥可以超载，大梁可以超载，但是制动不能超载，越超载，制动越不安全的。因为空间限制了你，另外你也无法估计到底超载多少，你按照五吨车设计的制动剂，25吨的时候，你的制动还是安全的吗？你说是用户的事，为什么大梁和桥不断呢？为什么进口车不敢这么用？因为知道超载那么多那个车就坏了，所以你汽车厂商还是有责任的。现在更严重的问题，逐渐的认识到靠超载并不能够解决挣钱问题。
所以在这种情况下，我们的企业应当有一个认真的思考，不要再指望着超载的问题来解决你的市场，我个人认为超载是我们历史发展过程的产物，中国过去一穷二白，买不起，这个阶段已经过去了，所以他的思维也在变，我们讨论问题的背景有很多了，直接跟我的问题相关的，这一点希望能够引起大家的注意。
下面我就要谈谈商用车轻量化意义问题了，这个问题大家比较熟悉，我想咱们还是互相统一一点。
前面有一个标题，欧洲的汽车界认为实现欧洲2020年二氧化碳排放控制目标的基础在于小型化加轻量化，而不是电动车，不是否定电动车发展的必要，因为电动车现在具有很大的不确定性。你靠它想完成那个指标是不可能的，它的技术必须是小型化加轻量化。商用车我怎么不小型化，商用车照样可以有小型化。我们最近有一个单位跟东风合作开发了新的一种商用车用的变速器，可以比现在的变速器减轻重量50%。现在实际上我问了东风、解放的同志，现在所有用的变速箱，你的桥，你的齿轮同样输出扭曲的情况下都比进口车重，这里面本身就有一个轻量化、小型化的问题。
$page$
从节油来看，数字很多，我个人推荐的时候，欧洲铝业协会，世界铝业协会，所以这个结果可信度比较高。商用车跟乘用车有点不一样，商用车有很长时间跑到高速，乘用车以城市路况为主，乘用车大概节油6%左右，商用车平均可以减轻10%，节油4.8%。到底搞轻量化有什么意义？我们初步分析了一下，2020年如果我国商用车相对2007年水平，我们能够减重20%到25%每年相对节油2500万—3000万吨。我们国家原油产油率大概是72%，结合石油的话就更多了。
这个表（PPT）是德国人的协会研究了以后公布的数字，这一栏了有一个柱，不是减重10%以后就节这么多油，还得有一个重新设计，含义是你正向设计的结果，不是什么不做调整，光减减重，光减减重起不到这么大的作用。汽车轻量化的意义在于提高自主开发能力与竞争力。
作为商用车我是一个生产工具，我的油耗和可靠性和生产效率是必须要考虑的，其他东西不是不重要，从这两方面，我们就把轿车的问题也说了，我们轿车在2007年以前，我们国家汽车碰撞都是三星级以下的，实际上国外在2004年已经不接受碰撞三星级以下的车了，我们的问题通过了几次，社会对这个问题认识越来越清楚。从商用车来看，我们提的问题，自重来讲比乘用车大的多，重10—15%。可靠性来讲，我们使用四年以后，二手车残值进口车50%，国产车不足20%。目前市场竞争来讲，我觉得商用车确实也面临着进口车的很严重的挑战。要想把轻量化实现的话，我们与国外存在着很大差距。像铝用量，钢用量都比或差的少了一半。这里面不只是一个材料技术应用的问题，差距应当说是挺大的，这里面包含着很多自主开发能力建设问题。
促进产业与产品结构的调整，谈这个问题的话，谈的比较少，这是我们的看法。为什么这么说呢？对汽车工业来说搞电动车肯定是发展方向，搞电动车不搞轻量化行不行？09年本田设计概念理念第一条就是轻量化。
张小虞在新能源汽车研究会的问题指出过轻量化问题已经成为横在电动汽车发展过程中的鸿沟和大课题。你要讲电动汽车的话，电动汽车就更需要轻量化，比传统汽车，比商用汽车更需要清凉化，所以对于轻量化技术发展，产业结构来讲从汽车工业方面讲的。对相关工业来讲，我只举了一个例子，当时全世界来讲，除了亚洲最落后以外，已经是150多台套，现在已经发展到250台套，中国现在不到5台套线，从我们需求量来讲也应该是上百条，像工程资料这方面的，生产工艺也是在大排量在供。这里面由于轻量化新技术新材料促进了生成了新的工厂，对于你调整产品结构来讲起着很大的作用。所以轻量化意义是非常重要的。
我下面讲一讲关于现代汽车轻量化技术内涵，轻量化其实很简单，汽车减重就可以轻量化了，还有什么技术可讲的？现在讲的是实现轻量化的条件和途径，条件是什么？条件是你要保证满足产品的功能，包括你要想改进的功能，国外现在轿车来讲，每次轻量化提高它的安全性，降低它的噪声，两个伴随着，首先保证产品的性能，还要在成本控制下，如果性价比不核算的话，老百姓不认，这两个前提下怎么办？要讲结构优化设计、多种材料与多种制造技术集成应用而实现的产品减重。这是05年宝马介绍提出的，07年梅赛德斯也提到了。
梅赛德斯奔驰车门设计说的很清楚了，反映在功能、重量、质量、产品兼容性之间最可能的一种折中，综合的一种考虑，结果碰撞安全性提高了，重量下来一公斤，成本下降15%，这就是漂亮的轻量化的案例。
另外一个案例，大家谁也没有想多的案例，开发了一个发动机的支架，原来是钢的，变成了铝，现在这一代把铝变成了钢的，结果是什么？减重4%，两公斤。技术竞争，你的生存靠技术竞争吃饭的，不是靠你超载，加重，那不行。
商用车轻量化的主要技术途径：先讲讲设计技术，设计技术里面：
第一方面，我们应该有轿车技术向乘用车移值，轿车那儿开会没有人听，因为没法照搬，学技术不是照搬的事，学的是技术思路和思想。轿车很重要的车身设计技术，承载式车身都知道，首先移植到 上去。我们现在又有人把它移到牵引车、厢式车。对于40吨的车减重7吨，什么概念？我这个车应当装40吨，自重减少7吨多什么结果？你要靠这个去竞争，我说实话这是中国人干的事。
第二方面，结构优化设计，大家应当认真去做，一做的话，这里面油水很大。商用车随便哗啦哗啦随便减一吨两吨不成问题，实际上这种问题很多的。
$page$
第三方面，模块化设计，凡是属于铸造类的，住宿类的都可以考虑模块化，而事实上世界来讲人家确实做的模块化。我们讲模块化后面还可以延伸，把原来27个零件变成1个件，省了多少模具和加工池，不要一想到轻量化就成本多了多少多少，要控制的。工程车只是铸铁件的模块化，工程车减到203公斤。我们沿着这种思路我们自己做自己的工作，这是从设计技术来讲的。
从材料技术来讲，我给了一个北美轻型车材料构成变化趋势，（PPT）发展变化最快的是铝合金，一个是先进高强度钢。我们讲讲钢，钢铁也做点铺垫，现在对钢来讲，特别是钢厂搞乘用车来讲，习惯把钢分类。
下面讲第三代钢的划分问题，我们现在用的第一代钢，就是黑的这部分，蓝的这部分，第二代钢虽然好，但是成本太高，现在在努力开发第三代钢，根据有关报道，我国在大生产先上生产出第三代钢的钢板，处于世界领先地位。国家钢厂和汽车厂对这个研究开发非常关注。
具体讲我们首先还是要重点关注先进高强度钢的应用，一般高强度钢，稍微用点心的话就会用起来，更要用尽先进钢铁这样一块，像大梁一般都在DL700的。超高强度钢应用有待开发。
我们还要注意节能结构钢的应用，因为我们要控制成本，这里面有两个动态，一是非调质钢，省略调质节能能源30—40%，降低成本材料费用的20%，这种情况下，我的设计可以进一步合理。二是高温渗碳齿轮钢，它是大大节能的问题，把930摄氏度提高到980摄氏度的话，渗碳时间缩短40%，提高到1030摄氏度的话，渗碳时间缩短60%。我们这方面还是要做点工夫，希望大家关注。
材料技术第二个问题就是铝合金的应用，主要对象是发动机周围这些件，另外车厢、车轮、车身、车架，龙口市丛林汽车有限公司生产的16米铝合金低平板挂车，是全铝的，用户直接找到丛林生产能不能生产出这样的东西，生产这样的车大概卖20万，用户说什么？便宜。因为它减重3.4—4.2吨，减重四吨可以多赚40万块钱，如果不用了之后，还可以回收，一算了之后还觉得核算。如果你减重到这种程度，你的成本增加，但是用户愿意接受的，实际上你让他挣了钱，而不是赔了钱。
材料技术三是铝合金的应用今后发展关注对象，比如说长安汽车镁压铸件，通过两个五年计划，我们国家已经做了很多技术储备。
材料技术四是工程塑料，大家都有这个概念，是工程塑料，重点关注之一，现应用对象邮箱、油底壳、保险杠、轮罩、板簧等。这是北京重材汽车复合材料有限公司生产玻璃纤微增强塑料板簧，（PPT）这方面我们要给予更多的关注。
下面我就讲讲关于制造技术方面的：
制造技术1、液压成形的问题，减轻质量，结构件减重20—30%，轴类减重30—50%，材料利用率高，可达95—98%，还可以降低生产成本15—20%。
制造技术2、滚压成形，我们现在国内对于等截面滚压来说已经有不错的能力了，但是滚截面大梁来讲并不是特别明显，现在已经发展了变截面滚压TRB制件在汽车上的应用，变截面在等截面的基础上再减重20%，我们希望给予一定的关注，你希望应用就赶紧应用。
制造技术3，激光拼焊板在驾驶室上的应用，主要是减重、降成本。这是一汽提供的例子算一算，这个成本要做大成本，方方面面的缓解。整个从国内外正常资料来讲，激光拼焊板都可以起到减重的作用。
制造技术4，特种铸造技术，触变或流变铝镁合金铸造，高蠕化率蠕墨铸铁控制技术，现在一汽开始有关国外的技术合作，开始进行这方面的试验开发。下面我说的这是另外中国一个厂做的事，它就是低压铸造，应该是准流变，实际上是外国人先用，军用卡车铸造不是锻造的，这点我们需要关注一下。
其他的还有很多技术，我点一下就完了，总的来讲，我们要注意到还是回到原位，设计、制造、材料、集成考虑这个问题，我们要关注的是对性能优明显的影响或者有助于我们控制成本的技术，给它开发出来，用出去。
$page$
下面简单讲讲有几个需要解决节能化的问题：
第一，汽车轻量化是不是材料工艺问题？这个问题从政府到下面，从大学教授到工厂里面很多同志存在这个意识，一说轻量化就是材料工艺的问题，实际是极错误的，刚才咱们讲了内涵，把轻量化看成材料供应问题是我国从事逆向设计，仿制与国产化造成的结果，而且是当前阻碍我国轻量化水平提高的主要技术瓶颈。东风牵引车减重1400公斤，分析了一下产生这个效果从哪儿来的？结构优化占了19%，功能配置优化占了40%，两个加起来59%，真正新材料新技术占41%，你的设计人员动起来就可以大幅度往下走，你搁那儿不动就没办法，新材料，新工艺在那儿用也得设计配置，很多材料用不上的原因是没有请咱们汽车行业参加，设计人员都不参加。
在轻量化技术集成应用中，我们认为结构设计是龙头，材料制造技术是基础，企业开发设计理念的改变将决定轻量化技术发展的步伐。我举了一上汽的例子，因为上汽荣威350获得了国家科技进步的奖，下一代开发轻量化系数3.64降至3.30。吉利是轻量化设计纳入开发、考核流程2010年起不生产CNCAP4星级别以下汽车。现在整车开发的时候，轻量化作为一个指标，分解到你所可能的件上去，动起来，这是很关键的，轻量化认为材料工艺的问题，设计人员放在外面就麻烦了。
第二，引进技术的消化吸收再创新问题。比如说一汽轿车在高强钢应用方面走在整个行业前面，上汽开始对自主开发车启动慢一些，启动以后就按照国际思路要求自己，所以荣威马上上来了。像奇瑞、长安率先自主开发设计出模块化前端。你首先设计人员拿出这个零件才能做，你设计都做不出来，这个东西也并没有人教他，通过对比分析自己去干去。
对于商用车来讲这个问题很简单，也希望大家注意这个问题，因为商用车有现成的东西，政府管商用车比管别的东西好的多。像自卸车来讲，人家载质量1.07，我们大部分是1。希望大家能够认真抓一抓。沃尔沃今年第三年举行汽车效率大赛，连续两年了，对他开拓市场起了很大作用，都可以报名，人家不要钱，人家告诉你商用车怎么开才挣钱，已经出现专买进口车的运输专业户。
第三，加强设计准则和试验方面的研究。设计准则问题，是保护落后，如PPT，像这些东西，我们是不是要改？这个标准坦率讲是20年前的标准，现在不变，技术标准多少年不变是最害人的，政府定了技术标准不改进的话就是害人，就是保护落后。像板簧设计工作应力从550提高到450，板簧建重率达到40%。
按可靠性设计，必须把疲劳强度设计出来，我不知道咱们设计人员来讲，谁手里有生产板簧的疲劳 ？红怕还没有厂能做，这就很麻烦了。
很多试验标准的缺失，标准混杂，引进的技术各种各样都是亟待解决的问题。最近轻量化联盟承担了这样的项目，把这样的内容安排进去。整个启动了37项规范，纳入课题21项。
有效整合资源，加快汽车轻量化的步伐，在我们内部来讲，要切实贯彻并行工程，并行工程是不是真的做了？未必。从轻量化来讲，是设计、制造、材料技术的集成，必须是多种技术人员在一起共同协调的结果。像刚才说的模块化最有典型，我们现在设计人员是负责制动系统的，是负责转向系统的。每个系统需要支架都做一个，你考虑这三个支架完全合成一个就解决了，你没有并行，你都是独立的，没有在一起真正互相讨论这个问题。
另外，我们要把成车、零部件、原材料整合起来。我们要充分利用上游企业EVI服务，从选材的时候提供 ，分析零件的时候给你分析，制造模具给你提供技术支撑，才能达到供钢的要求。还要注意合资、引进与自主开发相结合，作为企业来讲为了产品开发占有市场，采用一些引进的东西这是完全可以理解的，但是一定不要停止自主开发。大家都有经验，现在民营企业已经有感觉了，我们很多外国技术企业通过零部件来控制，比如我说公共塑料前端，十年前我们国家材料生产了，到现在没有一家用，这种情况造成什么情况？如果说将来你用他的东西他可以给你供货，但是你没有价格谈判能力。
国家号召加强企业之间战略联盟，目前来讲我们第二层任务已经开始了，国家已经支持立项给了1600万，像国家申请成立重点实验室，为后续可以产业化的技术提供源源不断的支援，前期先做一些工作。
总的来讲，汽车轻量化是共性基础技术，提高汽车轻量化技术水平是汽车工业面临的巨大挑战和机遇，希望大家尽快纳入议事日程，投入实际行动。
