為了全面提升冷軋汽車板業(yè)務(wù)的盈利能力，蒂森克虜伯于2009年開展了菜單式InCAR汽車輕量化解決方案及其后續(xù)InCAR+解決方案研究。

蒂森克虜伯德國本土汽車板生產(chǎn)商是歐洲鋼鐵。為強化汽車板的市場競爭力，歐洲鋼鐵構(gòu)建了專業(yè)化生產(chǎn)體系。蒂森克虜伯歐洲鋼鐵在德國本土有9條熱鍍鋅生產(chǎn)線、6條電鍍鋅生產(chǎn)線、5條冷軋帶鋼生產(chǎn)線，其中貝克維爾特、多特蒙德、諾伊維德為冷軋汽車板專業(yè)生產(chǎn)線。

蒂森克虜伯可提供電鍍鋅、熱鍍鋅、熱鍍鋅合金化、鋅鎂鍍層和鋁硅5種鍍層的冷軋汽車板。冷軋汽車板的品種有軟鋼、傳統(tǒng)高強鋼、先進(jìn)高強鋼中的復(fù)相鋼、熱成型鋼四大系列，具體包含深沖鋼、低合金鋼、高強IF鋼、烘烤硬化鋼、加工硬化鋼、雙相鋼、復(fù)相鋼、TRIP鋼、熱成型鋼9大類品種。

除了冷軋產(chǎn)品外，蒂森克虜伯還生產(chǎn)熱軋汽車板，如DP-550/600/700熱軋態(tài)雙相鋼、CP-W 760/800/1000 熱軋態(tài)復(fù)相鋼、TPN-W 熱軋態(tài)納米三相沉積鋼、Ms-W1180T 熱軋態(tài)馬氏體鋼、FB-W450/600為熱軋態(tài)鐵素體貝氏體高擴(kuò)孔鋼；熱成型鋼有鋁硅鍍層產(chǎn)品及熱軋產(chǎn)品。

除以上品種外，蒂森克虜伯重點開發(fā)了三明治鋼板（LITECOR），應(yīng)用于車門等部件。

可以看到，蒂森克虜伯在汽車用板材方面不僅提供冷軋板，而且也提供熱軋汽車板和汽車用硅鋼和復(fù)合板材。此外，其還在鎂合金板帶生產(chǎn)方面處于領(lǐng)先地位。

冷軋汽車板解決方案能力，從材料層面來看，包括材料與應(yīng)用指南；從材料應(yīng)用來看，包括整車和部件設(shè)計與選材、整車和部件的測試與評價；從評價來看，包括整車和部件的生命周期評價等。因此，冷軋汽車板解決方案能力是鋼鐵企業(yè)汽車板供應(yīng)能力的綜合體現(xiàn)。

蒂森克虜伯在冷軋汽車板解決方案研究方面積累了多年經(jīng)驗。一是其參與世界鋼鐵協(xié)會汽車用鋼項目部的超輕汽車車身、超輕汽車概念車、未來鋼質(zhì)汽車等項目，因此，蒂森克虜伯研究的解決方案能緊跟汽車行業(yè)和鋼鐵行業(yè)的最前沿課題，并將自身優(yōu)勢品種推薦給項目組。二是在整車用材、車身與部件設(shè)計、合作研發(fā)、工藝選擇與模具選擇、零部件工藝路徑選擇、成本評價、零部件和整車生命周期中的CO2排放評價等方面，蒂森克虜伯與汽車生產(chǎn)企業(yè)和科研機構(gòu)開展廣泛合作。三是蒂森克虜伯可提供車身和懸架系統(tǒng)的創(chuàng)新解決方案，還能夠?qū)Πl(fā)動機以及動力傳動系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。四是蒂森克虜伯不僅關(guān)注當(dāng)前的主流內(nèi)燃汽車，而且對未來新能源汽車的動力系統(tǒng)也進(jìn)行研究，并提出了方案。

另外，在材料的生產(chǎn)、研制與應(yīng)用方面，蒂森克虜伯研發(fā)了汽車動力系統(tǒng)的用材和表面處理技術(shù)；率先研制出先進(jìn)高強度汽車板中的特殊品種，如LITECOR三明治板、三相納米沉積鋼；致力于其他相關(guān)材料的研制與應(yīng)用，如鎂板的應(yīng)用，蒂森克虜伯走在了全球鋼企的前列，是首家能夠提供汽車用鎂板的鋼鐵企業(yè)，同時在一些部件上采用了復(fù)合材料。為了使材料更為便利地為汽車用戶所使用，蒂森克虜伯還編制了產(chǎn)品應(yīng)用指南。

汽車行業(yè)需要通過降低汽車重量來降低燃油消耗和CO2排放，提升汽車安全性。為了滿足此項需求，蒂森克虜伯開展了汽車設(shè)計創(chuàng)新項目（InCAR-Innovations in automotive design），通過對汽車車身、懸架和動力系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)上述目標(biāo)。蒂森克虜伯歐洲鋼鐵聯(lián)合了15個不同地區(qū)的8家企業(yè)，與汽車用戶聯(lián)合開發(fā)，動用100余名研發(fā)人員投入到InCAR項目的研發(fā)之中。參與該項目的企業(yè)包括專門從事汽車材料開發(fā)、設(shè)計、零部件制造，以及汽車零部件裝配線、模具和原型研究的多家公司。該項目為汽車車身、底盤和動力總成提供了新的菜單式解決方案。

InCAR項目以2009年市場中級車中的高檔SUV廣泛使用的車型為樣本車進(jìn)行對比研發(fā)。通過該項目和后期的InCAR+項目研究，蒂森克虜伯從輕量化效果、成本和功能3個層面進(jìn)行改進(jìn)和提高。InCAR解決方案的總體目標(biāo)，一是要降低車重，二是要降低成本，三是汽車功能要得到較大提升。而后期的InCAR+解決方案則主要側(cè)重于車身重量降低，成本和功能相對提升。

InCAR項目2009年啟動，2013年完成。該項目對車身、懸架、動力系統(tǒng)進(jìn)行了30多項創(chuàng)新，并且通過試驗驗證這些創(chuàng)新的解決方案的成熟性和可靠性。研究過程中，蒂森克虜伯與汽車行業(yè)專家在材料開發(fā)、工程應(yīng)用、零部件產(chǎn)品、裝備、原型車以及加工模具方面進(jìn)行了協(xié)同研究，并建立起跨學(xué)科的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，對InCAR項目研究的成本、效率和生產(chǎn)可行性進(jìn)行驗證。驗證的內(nèi)容主要包括：安全性測試———對新開發(fā)的結(jié)構(gòu)件進(jìn)行耐久性和碰撞安全性模擬和實際測試；零部件生產(chǎn)可行性驗證———在設(shè)計過程中，利用數(shù)值模擬軟件對80%以上的部件進(jìn)行設(shè)計模擬和優(yōu)化；創(chuàng)新過程的經(jīng)濟(jì)性評價———基于當(dāng)前的材料、裝備、模具和制造工藝的成本現(xiàn)狀，對所有部件及裝配進(jìn)行綜合成本分析；整車生命周期和零部件排放評價。

InCAR解決方案對車身、懸架、動力總成3大系統(tǒng)的16個主要部件進(jìn)行了輕量化設(shè)計，部件如下圖所示。

針對每一個部件，InCAR項目組都給出了1種以上解決方案，如B柱和前縱梁就分別給出了6種和5種解決方案，供用戶選擇。每一種解決方案都標(biāo)明了樣本車的用材及重量，InCAR解決方案的用材及輕量化效果、成本和排放情況。

表1為InCAR項目對B柱的菜單式解決方案。樣本車采用的是2.2mm和2.0mm厚度的熱軋DP600鋼。InCAR研究了6種不同方案的B柱。可以看到，每一種方案針對不同的用材結(jié)果不一，汽車用戶可根據(jù)自身情況選擇使用。

在完成InCAR項目后，蒂森克虜伯又進(jìn)行了InCAR+項目研究，進(jìn)一步研究了內(nèi)燃式汽車和電動汽車的輕量化問題。2014年，該成果發(fā)布。InCAR+項目針對整個價值鏈進(jìn)行研究，主要研究了大批量生產(chǎn)過程中的材料生產(chǎn)工藝、模具設(shè)計、原型設(shè)計、系統(tǒng)裝配等，同時考慮到了同樣工藝條件下的成本和InCAR+所需模具更新問題。

InCAR+解決方案對動力系統(tǒng)、懸架與驅(qū)動系統(tǒng)、車身系統(tǒng)進(jìn)一步研究，分別對3個系統(tǒng)的11個、9個和10個零部件進(jìn)行了優(yōu)化。優(yōu)化的方案普遍沒有InCAR項目多，絕大多數(shù)都只有一種方式?？晒┎藛问竭x擇的方案系統(tǒng)有：3種懸架系統(tǒng)的減震筒，3種車身系統(tǒng)的防撞梁，2種B柱，3種座椅橫梁，2種發(fā)動機罩，2種車輪。

如B柱的方案中，采用夾心板，即外部采用MSB1500熱成型鋼，保證零部件的剛度，而在內(nèi)部采用MBW500，吸收碰撞能量。該方案比全部采用MBW1500熱成型鋼減重1.28千克、節(jié)省成本1.50歐元/千克。此外，蒂森克虜伯還推薦采用DP-K700Y980T冷軋雙相鋼的解決方式。

此外，其還對車輪和發(fā)動機罩的解決方案進(jìn)行了研究。從材料來看，車身采用了熱成型鋼、鎂板、三明治（夾芯板），電機使用夾心電工鋼板BONDAL等，這些是蒂森克虜伯為汽車輕量化專門開發(fā)的獨有產(chǎn)品。車門和發(fā)動機罩采用了LITECOR復(fù)合材料，該材料上下表面材料是0.2mm~0.3mm鋼板，中間層為0.3mm以上的聚合物，達(dá)到了減重效果。

除了對乘用車進(jìn)行解決方案研究外，蒂森克虜伯也對商用車進(jìn)行了研究，并推出了InTRUCK項目。

為了提出系統(tǒng)性的解決方案，蒂森克虜伯整合公司內(nèi)部的設(shè)計、模具制造、零部件制造等資源，對動力系統(tǒng)、車身系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)提出了解決方案，其目標(biāo)也都是實現(xiàn)汽車輕量化，降低汽車在生產(chǎn)和使用過程中的CO2排放。

蒂森克虜伯創(chuàng)新解決方案的鮮明特色在于，一是從動力系統(tǒng)、車身系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)著手，對整個汽車用材進(jìn)行了研究，并給出了各個部件的參考方案。同時，其還針對汽車行業(yè)的發(fā)展進(jìn)行了持續(xù)研究，由乘用車向商用車擴(kuò)展。二是解決方案不僅限于使用冷軋汽車板，還包括新型材料的研發(fā)與應(yīng)用，如三明治夾芯板、多層夾心電工鋼板、鎂帶以及碳纖維增強塑料等，這將會引領(lǐng)一個時期汽車用材的發(fā)展。三是蒂森克虜伯給出的解決方案基本都是菜單式的，汽車用戶可以根據(jù)自身的應(yīng)用目的、生產(chǎn)和工藝條件選擇不同的解決方案。

來源：鋼鐵新聞網(wǎng)

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