高强度钢板在汽车制造业中的应用前景

快速发展的汽车工业，给国家的节能减排、环境保护和能源安全等方面带来了巨大的挑战。随着中国进入汽车社会，乘用车保有量大大提高。汽车轻量化成为节能减排的一条重要途径。在可选的轻量化材料中，高强度钢板除了轻量效果略低一些外，在使用性能、成本和节能减排等方面均具有一定的优势。高强度钢具有高的强度、高的碰撞吸能性，可以有效提高汽车的安全性。与传统软钢相比在满足相同汽车安全法规要求的前提下，可以大幅降低汽车的重量，是同时实现汽车轻量化与安全性要求的最优轻量化材料方案。随着汽车安全法规的日趋严格，高强度钢板在乘用车上应用得到了快速的发展。同时，由于高强度钢板可在现有钢板的生产线上进行成分和工艺的优化，材料成本增幅也较小。

目前，乘用车常用的汽车钢板包括碳锰软钢、无间隙原子钢（IF）、高强度低合金钢(HSLA）、各向同性钢（IS）、双相钢（DP）、相变诱导塑性钢（TRIP）、孪晶诱发塑性钢（TWIP）、复相钢（CP）、马氏体钢（MS）、铁素体贝氏体钢（FB钢）、热成形钢等。高强度钢板具有性能、成本等方面的优势，决定了其仍是目前市场上最受欢迎的轻量化材料，也是中低端乘用车轻量化材料的首选。国外典型钢质车身的高强度钢板比例普遍达到50%～60%，部分车型甚至超过70%。其中一些最新款车型的高强度钢板比例高达到73%。随着国内汽车安全法规和油耗法规的日趋严格，高强度钢板也受到越来越多的重视。

自主品牌乘用车的高强度钢板用量与强度级别也在显著提高。一汽乘用车的车身高强度钢板比例达到50%以上。奇瑞公司车身高强度钢板应用比例也达50%以上，新开发的车型已达到60%。长城汽车大量采用高强度钢板，单车用量最高的达到62.9%。此外，吉利、长安、东风、上汽和北汽等自主品牌新开发车型高强度钢板应用水平也基本都在50%。

制约国内超高强度冷成型钢应用的因素主要在成形和焊接技术方面；而热成形钢的应用主要是成本问题。高强度钢板未来的应用方向主要是在现有车身结构、安全件、底盘件的基础上进一步扩大应用；新的应用增长点则在车身覆盖件和座椅系统等方面。预计在未来3～5年内，车身高强度钢板的用量将达到65%～70%，且超高强度钢和热成形钢的比例会进一步增加。

实现这样的大量高强度钢板的应用，必须解决现有高强度钢板应用的最大技术难题—冲压成形问题。由此，高强度钢未来的技术发展路线主要有两个方面：一、开发新一代高强度钢冷冲压钢种，通过冲压或滚压等工艺实现1GPa级别以上冷成型超高强度钢；二、改进热成形钢性能以及热冲压工艺，并开发低成本热冲压新工艺技术。