新能源車的發展帶來輕量化需求

輕量化需求帶來的車身材料變革。新能源車由于動力系統由燃油向電驅動的轉變，三電系統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，由此帶來了輕質鋁合金在汽車制造中的使用占比大幅增加。但由于鋁合金單價較高，在車身選擇鋁合金完成輕量化目標的同時其物料成本卻大幅上升，帶來了一定的成本壓力。

傳統燃油車車身以鋼為主。汽車工業從大規模批量化生產以來，便開始大量使用鋼鐵材料，這主要得益于其價廉、機械性能高和易于加工的優點，因此市場上傳統的燃油車無論是結構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。

傳統燃油車中，奧迪A8曾經使用過全鋁車身結構，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的數據來看，采用了全鋁車身設計方案之后，其整備質量大約是1.8噸，官方顯示減重效果在20%-40%之間。

高端傳統燃油車品牌使用全鋁車身構造對于消費者的駕駛體驗而言，并沒有實質性的提升或者改變，因此在傳統車時代，全鋁車身減重更多的是高端車制造的噱頭。

在傳統車領域，鋼材仍然是車身材料的主流選擇，輕質的鋁合金材料更多是在價格40萬以上的部分豪華車型的特定零部件上有所應用。

新能源車三電系統的重量增加帶來了車身輕量化的迫切需求。新能源車的能源方式發生轉變，由原來的燃油發動機加傳動系統的模式更替為目前的三電系統，而受限于電池能量密度有限的問題，電池組的重量增加導致了新能源車的整車質量要高于原來的傳統燃油車。我們以同級別的兩款B級車為例進行說明。從表2的數據可以看出，同樣作為B級車的比亞迪漢和大眾邁騰，傳統燃油車邁騰的重量只有1.6噸，而比亞迪漢則達到了近2.2噸的重量。對于同級別車型而言，新能源車和燃油車的車身、底盤和內外飾等總成系統的重量是類似的，說明新能源車增加的大約600kg的重量主要來自于三電系統。

圖表：新能源車比傳統燃油車重量增加

資料來源：工信部

為了將整車重量控制在一個合理的范圍，在新能源車的設計中，車企往往通過以鋁代鋼的方式來實現輕量化。

各家車企在選擇輕量化材料完成其輕量化目標的同時，也帶來了造車成本的上升。我們根據目前車用鋼材和鋁合金的市場單價，從材料本身的成本差異角度做了以下分析。在制造同樣的一個汽車沖壓零部件時，如果采用鋁合金作為原材料，假設其原材料用量是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，單純原材料增加的成本大約是138元，而整體零件減重了8kg，基于這個比例，計算得知每減重1kg，增加的成本大約是17.26元。當然這僅僅考慮了原材料替換帶來的成本增加，而替換鋁合金后帶來的制造成本的上升尚未考慮在內。由此可見選用輕量化材料雖然帶來了整車重量的降低，同時也帶來了成本的大幅提升。

新能源車的技術進步和價格競爭正在改變目前的鋼鋁選材的格局。隨著電池技術的不斷進步和三電控制系統的不斷優化，電池包能量密度不斷提升，同時鋼鐵材料技術也在不斷進步，為車身的輕量化提供了更多的選擇。目前新能源車市場滲透率在不斷提高，隨之而來的價格競爭不斷加劇。車企在做新車型設計時可能會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年國內新能源車輛銷售數據，依價格區間進行統計，由圖表數據可知，銷量占比最大的三個價位段分別是10-15萬，15-20萬和20-25萬，這三個價位的乘用車2023年銷量合計為1324萬輛，占2023年中國乘用車銷售量的61%，因此10-25萬價位段的乘用車是整個乘用車市場的主流銷售區間。而新能源純電車在這個區間的2023年銷量只有237.6萬臺，其滲透率僅僅有18%，尚有80%的增量空間可以開拓。而要想在這個競爭激烈的存量市場中撬動市場份額，價格競爭無疑是有力的武器，因此如何降低車輛的成本是擺在每家車企面前的課題。

馬氏體高強鋼的高強度特性和遠低于鋁合金的價格使其成為潛在的輕量化替代材料。近些年，隨著鋼鐵行業高強鋼技術的逐步成熟和其在汽車領域的應用的推廣，高強鋼在汽車輕量化的工作中扮演者越來越重要的角色。在這個背景下，各家鋼鐵材料供應商也研發出了新一代的馬氏體高強鋼產品來滿足市場需求。

寶鋼發布了2GPa超薄吉帕鋼，其最高強度達到了2000Mpa，并與東風柳汽緊密合作，將這種材料用于一體式雙門洞大門環的設計方案中。這種方案減少了7個零件，輕量化效果＞10%，這個產品的發布意味著國產材料在這一領域突破了以往外資企業壟斷的局面，國產材料可以做到平行替換。

VAMA發布了Usibor1500和Usibo2000兩個牌號的高強鋼，與原來傳統冷成形鋼種相比，可實現減重30%至50%。其在保險杠、防撞梁、電池包底部護盾以及一體式沖壓門環等領域均已有了廣泛的應用。