[汽車之家 行業(yè)] “達爾文死!,這是一個近幾年逐漸被很多技術研發(fā)人員掛在嘴邊的詞匯,特指創(chuàng)新技術產品化之前的技術轉化空白區(qū)。很多優(yōu)秀的創(chuàng)新團隊、企業(yè)都沒能穿越這片死海。汽車輕量化領域也是如此!拔覀儾⒉蝗鄙偌夹g創(chuàng)新,而是缺少產業(yè)化的土壤。”在汽車制造這個大圈子里,類似的話屢見不鮮,但到底該如何突破?
在汽車行業(yè)面臨多年的輕量化高端技術瓶頸之后,國家新能源汽車技術創(chuàng)新中心(簡稱“國創(chuàng)中心”)給業(yè)界帶來了一些新鮮感,聚合輕量化生態(tài)資源,以市場化手段推動技術量產是很好的嘗試。10月21-22日,2020年國際先進車用材料創(chuàng)新應用峰會在山東淄博舉行。2020新能源汽車技術(輕量化)創(chuàng)新拉力賽同期舉辦。
國創(chuàng)中心于2018年3月掛牌成立,是科技部推動建設的技術創(chuàng)新中心。國創(chuàng)中心建立“9+4”技術路線。在“智能網聯(lián)、燃料電池、動力電池、電驅動、電控、輕量化、插電混、前瞻技術、整車集成”九個領域聯(lián)合共建國內外前沿的研發(fā)能力;為行業(yè)內提供“開源整車平臺、檢測驗證平臺、產權運營平臺、孵化創(chuàng)投平臺”的技術服務。
■ 輕量化目標更清晰 “卡脖子”仍然存在
輕量化是當前乃至未來相當長一段時期內,新能源汽車提升整車性能的關鍵途徑之一。據(jù)悉,新能源汽車整車重量降低10%,整車能耗將降低約5.5%,車輛續(xù)航里程將提高約6%。汽車輕量化創(chuàng)新主要有三個方面,材料創(chuàng)新、結構設計創(chuàng)新、制造工藝創(chuàng)新。
當前,汽車零部件原材料仍以鋼為主,高強鋼正在擴大應用量,而鋁鎂合金也展現(xiàn)出了替代的必要性,而非金屬材料,例如碳纖維、復合材料也成為汽車輕量化新的抓手;汽車零部件有很多奇怪的形狀,其中一個影響因素就是通過特殊設計減少材料使用,同時又能保證性能不下降;工藝方面輕量化則體現(xiàn)在制造手段,比如鑄造、鍛造的升級,不同材料之間的有效粘結,克服材料之間的不同的熱膨脹系數(shù)等。
實際上,多年來汽車輕量化的創(chuàng)新總方向并沒有發(fā)生較大的改變,但市場的訴求愈加提升。當新能源汽車被視為節(jié)能減排的利器開始廣泛推廣,當三電技術短期內難以實現(xiàn)更大的突破,新能源汽車整車輕量化就又被提到前臺。
2019年10月29日,中國汽車工程學會團體標準《乘用車整車輕量化系數(shù)計算方法》正式發(fā)布,該系數(shù)通過車輛的名義密度、重量比功率、油耗/電耗等指標綜合計算汽車輕量化的核心價值。該系數(shù)也將新能源汽車輕量化目標引到了新的方向。
據(jù)介紹,在此前的節(jié)能與新能源汽車輕量化技術路線圖1.0版本中,輕量化以車輛平均減重百分比為目標,即相比2015年,到2020年車輛平均減重10%,2025年為20%,2030年達到35%。減重的目標并不適用于所有細分市場的車型,因此在2.0版本中目標進行了調整,以純電動乘用車為例,2020-2025年,整車輕量化系數(shù)要降低15%,2030年前達到25%,2035年前達到35%,這樣的定位更符合市場化需求。
『國創(chuàng)中心總經理原誠寅』
目前來看,我國高強度鋼應用技術基本達到國際先進水平、高性能鋁合金應用已經開始起步、先進復合材料應用的技術研究工作不斷深入,整體來看乘用車整車輕量化系數(shù)顯著降低。但與國際先進技術的差距依然存在,首先是車用材料產業(yè)研究基礎差距,比如大量新材料試驗數(shù)據(jù)依賴國外采購,另外是新材料推廣應用遠遠不足,綜合性能不變,成本則難以控制。國創(chuàng)中心總經理原誠寅補充道,“材料試驗的仿真工具,制造材料用的基礎裝備、軟件、元器件不少都是被卡住的,未來我們需要一個全面的提升!
■ 難的是成本控制 巧的是生態(tài)建設
一種全新的材料能廣泛應用到汽車市場,少則數(shù)年、多則十余年。這毫不夸張。在實驗室里,新材料是最容易出成果的領域,但產業(yè)應用周期非常長,原因不僅是研發(fā)成本高,還包括應用之后下游制造工藝的全面改進、生產設備的調整、人員的技能培訓。
國創(chuàng)中心副總經理鄒廣才說,新材料的應用不是某一家企業(yè)就能拉動的,對于有盈利和競爭需求的零部件企業(yè)而言,即使做出了創(chuàng)新的技術也很難拿出來共享給整個行業(yè),全新的技術能不能被車企所接受則是又一個很難的突破點。因此,第三方公共服務平臺就顯得更為重要。
『國創(chuàng)中心打造的創(chuàng)新生態(tài)圈』
“我們不想也不會和任何企業(yè)去競爭,在技術創(chuàng)新的過程中,國創(chuàng)中心的使命就是做好公共服務平臺,聚焦前沿共性關鍵技術的突破,我們不是下游的產品供應商!痹\寅說!案咝T核鶎W⒂趧(chuàng)新技術研發(fā),而企業(yè)為了降低風險實現(xiàn)利益最大化,則青睞于成熟度高的技術”,原誠寅認為,“因此科技成果孵化成熟的階段少有人做,形成了技術轉化過程中的空白區(qū)”。他所做的就是在試圖穿越這個空白區(qū)——“達爾文死!。
國創(chuàng)中心把創(chuàng)新技術從無到有,到實現(xiàn)量產的過程分成了9個等級。1-3級可以被視為概念導入階段,4-7級是概念孵化成為應用技術,乃至產出樣品,8-9級產業(yè)化導入階段。國創(chuàng)中心所做的事處于3-8級,也就是技術轉化階段。
技術創(chuàng)新的土壤無非就是人、資本、開放體制支撐的基礎研發(fā)能力,這背后就是生態(tài)建設!耙檬袌龌侄危苿觿(chuàng)新要素凝聚、整合,這個生態(tài)涵蓋了學、研、資、用、產、政、創(chuàng)!痹\寅說道。活動現(xiàn)場,國創(chuàng)中心生態(tài)圈繼續(xù)擴張,在輕量化領域,國創(chuàng)中心與英國帝國理工及國內多所高校簽約。
『國創(chuàng)中心參與孵化的燃料電池系統(tǒng)配件』
■ 新材料拉力賽是輕量化新生態(tài)的一個起點
10月22日,國創(chuàng)中心淄博分中心揭牌。淄博市被稱為“新材料名都”,有豐富的產業(yè)基礎,因此把這里作為輕量化材料創(chuàng)新的基地更能獲得廣泛的人才和資源支持。
同期,2020新能源汽車技術(輕量化)創(chuàng)新拉力賽成功舉辦,帝國理工、鼎鑫鎂業(yè)、渤海汽車、同濟大學等15家院校、企業(yè)圍繞前防撞梁、輕量化制動盤、電池箱體、先進多材料連接工藝等眾多輕量化課題展開路演。借助此次拉力賽,國創(chuàng)中心正式對外發(fā)布了新能源汽車技術創(chuàng)新拉力賽的賽事品牌“NEVTIR”。
實際上,在2019年,國創(chuàng)中心就已經與淄博市達成了戰(zhàn)略合作關系,圍繞輕量化領域開展深入合作,并聯(lián)合啟動新能源汽車技術(輕量化)創(chuàng)新拉力賽,從“結構輕量化”、“新能源汽車數(shù)字化選材仿真設計”、“先進多材料連接工藝”等行業(yè)共性痛點出發(fā)擬定命題,吸引高校、企業(yè)、科研單位參賽。原誠寅介紹,自國創(chuàng)中心成立以來,已經孵化了20余個項目,其中80%已經產業(yè)化了,而輕量化創(chuàng)新拉力賽又是一個新起點,未來將重點孵化10—15個項目,保持孵化成功率在70%-80%。
編輯總結:
在汽車領域,輕量化是老生常談,但卻不得不談。我國汽車基礎材料研發(fā)存在一定短板。國創(chuàng)中心作為國家級技術創(chuàng)新中心,正在嘗試突破桎梏,建立全新的產業(yè)合作生態(tài),其背后是資本鏈、政策鏈、服務鏈、技術鏈、人才鏈、創(chuàng)新鏈。國創(chuàng)中心的工作結點并不是創(chuàng)新技術的產業(yè)化終點,它能提供部分研發(fā)資金、基礎數(shù)據(jù)資源和上下游配套企業(yè),但產品最終批量化仍需要零部件、車企主動進一步聯(lián)合。(文/汽車之家 劉宏龍)
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