说到汽车的全铝车身,绕不开的特点就是“轻”,除了那些价格不菲的顶尖超跑会大量运用碳纤维外,汽车轻量化设计多半都是靠大比例使用铝合金来实现的。
不过这不意味着铝合金就便宜了,事实上全铝车身还有另一个特点就是“贵”,这个不仅仅是材料本身的成本更高,还有门槛更高的制造工艺带来的成本。所以能用全铝车身的车型,或许到不了超跑的程度,但也是谈不上什么“经济实惠”了。(例如当年奥迪的ASF全铝车架也只在上代A8上面有应用,往下的其他车型实在承受不了这个成本,而且最新一代A8也放弃“全铝”的概念了,在他们觉得合适的地方也还是用上了高强度钢)
然而上面两条都只是铝合金人尽皆知的特征罢了,细说起来远不止这么简单,并且全铝车身的其他一些特点也都是和这俩特征密切相关的。
什么是全铝车身?真的就是100%的铝吗?
其实全铝车身这个概念,是指车身结构部分主要是由铝合金来制造,不仅仅允许部分非铝制零件的存在,而且铝在这里头也是以合金形式出现的。
而铝合金并不是指一种合金,实际上类别也挺多的,国际通行的规则是用一个四位数字加一个字母打头的状态代码来区分铝合金的种类,比如建筑行业常用的6063-T5,第一位数字是1就代表是纯度高于99%的纯铝,2-8分别代表铝和铜、锰、硅、镁、镁+硅、锌和其他元素组成的合金,9是备用组。后面的数字主要用于区分,就不再赘述具体逻辑,总之每一种配方的铝合金都有特有的标号,对应特有的特性。目前汽车全铝车身用到的主要是5系列和6系列,都属于密度低,抗拉强度和抗疲劳性好的材料,可以在远低于钢材重量的情况下实现更高的强度,包括奥迪ASF全铝车身等都广泛应用。另外2系列和7系列也也有少量应用,2系铜铝合金硬度较高,会用在一些车身钣金件上;7系列主要应用是航空和军工领域,属于超硬、耐腐蚀、耐磨损的材料,当然价格也很感人,国内目前7系列铝材主要依赖进口,不过前段时间蔚来发布的ES8白车身纵梁用到了7003铝材。另外还有一些特别的铝铸件(HPDC)也有不少应用。
不同的铝合金特性有所差别,但用在结构领域的铝合金都有一个共性就是高强度,他们的硬度与同规格的不锈钢相比普遍更强,比如一般车身用的6系T4铝合金在涂装烘干后屈服强度在200Mpa以上了,而SPCC/DC04也就150-160Mpa。另外全铝车身并非一个整体,会根据车身不同部位的受力情况分布不同种类的材料,一般会通过自冲铆钉、激光焊接、胶接等方式连接,传说中撞一下整个车身就废的情况并不真实,可以通过专业工具把受损部分更换掉的,当然更贵是真的。