鹤壁汽车轻量化优势分析

1 鹤壁汽车轻量化优势分析 一 河南汽车市场现状及前景 近年来 我国汽车消费市场逐步向中西部转移 河南省 汽车产业区位优势 局部产业基础优势 要素成本优势更 加凸显 加之河南不断加大汽车产业发展力度 整车生产规 模持续提升 零部件集群发展态势明显 2011 年 在我国汽车市场增速大幅下滑 同比增长仅 为 2 的背景下 河南汽车产业同比增速达 40 以上 2011 年河南省整车产量突破 45 万辆 同比增长 45 以上 规 模以上主营业务收入逾 1780 亿元 同比增长 48 以上 郑汴 汽车零部件产业园主营收入突破百亿元 鹤壁 焦作 许 昌 南阳 新乡 安阳等六大零部件集群全国市场占有率 均在 20 以上 2012 年预计可实现整车产销 70 万辆 形成 产能 120 万辆 产业主营收入超过 2300 亿元以上 在整车制造方面 依托郑汴新区 形成了郑州汽车制造 基地 预计 2012 年郑州汽车制造基地力争产能超过 80 万 辆 产量突破 50 万辆 在汽车零部件发面 形成了 一园 六基地 的产业格局 即 郑汴百亿元汽车零部件产业园 焦作高新技术特色汽车零部件基地 许昌汽车传动轴制造 基地 南阳汽车水泵 进排气管 减震器制造基地 新乡 汽车转向器 制动器制造基地 鹤壁汽车电子制造基地 安阳汽车铸造件基地 预计到 2015 年 全省整车生产能力 超过 200 万辆 汽车产业产值超 5000 亿元 2 二 镁合金在汽车轻量化中的优越性及应用 降低能耗 减少环境污染以及节约有限资源是目前我 国面临的一个重要而紧迫的课题 减轻汽车重量是提高汽 车的燃油经济型 降低能耗 减少污染的重要措施之一 汽车轻量化后 加速性提高 稳定性 噪音 震动方面也 均有改善 从安全性考虑 碰撞时惯性小 制动距离小 对人的冲击也小得多 因此 汽车轻量化对于节约能源 减少废气排放 实现我国汽车工业实现持续性发展具有十 分积极的意义 汽车轻量化 首先要保证汽车的原有性能不受影像 既要有目标的减轻汽车的重量 又要保证汽车行驶的安全 性 耐撞性 抗震性及舒适性 同时 使汽车的本身的造 价不被提高 一 镁合金在汽车轻量化中的优越性 1 减重节能 降低废排放 作为工业上应用最轻的金属材料 镁合金的比强度明 显高于铝合金和钢 比刚度与铝合金和钢相当 而远远高 于工程塑料 为一般塑料的 10 倍 这使得镁合金可以代替 刚和铝合金用在汽车的结构件上以减轻汽车重量 他可以 在铝合金零件减重效果的基础上再减重 15 20 汽车重量 降低 能耗必然下降 据测算 汽车质量每减轻 100 公斤 有好就降低 5 如果每辆汽车能使用 70 公斤的镁合金 CO2的年排放量就能减少 30 以上 2 提高汽车的安全性和操作性 镁合金比铝合金减震能力强 镁合金用作车内零件 3 如座椅 转向盘 柱时 可以消除不见本身的震动 用于外 部壳体结构材料时 可以降低噪音 提高气密性 汽车受 冲击时 结构件能吸收分散更多的能量 并可防冲击凹陷 提高汽车的安全性和操作性 3 易于机械加工 镁合金压铸件具有一次成型的优势 可以将原来多种 部件组合而成的构件一次成型 这种替代众多单个部件的 方式减少了零件数量 提高了生产效率 同时还能达到减 少制造误差和装配误差的作用 降低相关储存 运输和装 配成本 镁合金熔点低 比热容和相变潜热比铝合金低 融化耗能较少 使得其具有较低的熔炼成本 镁合金切削 加工性能优于铝合金和锌合金 能在非常高的切削速度及 较大的进刀量下加工 镁屑易断裂 机加工所耗能量比任 何金属都低 降低了加工成本 镁与铁的亲和力较小 固 熔铁的能力低 不易粘模 铸模寿命比生产铝合金高 2 3 倍 能显著降低工装成本 4 资源较为丰富 易于回收利用 我国镁资源较为丰富 有较为成熟的供应基础 废料 易于回收利用 回收的镁合金可直接熔化再进行浇注 且 不降低机械性能 镁合金与其他金属相比 熔点低 比热 小 在再生熔解时所消耗的能源是新材料制造所消耗能源 的 4 二 镁合金在汽车工业中的应用 镁合金在汽车上的应用主要取代铸铁 钢制冲压焊装 结构件和铝合金铸件 多以铸件形式应用 并以压铸为主 4 非承重镁合金零件主要包括 动箱 变速箱 离合器 箱 电动机 发电机壳 发动机壳体 进气歧管 油盘等 汽车用承重镁合金零部件 承重镁合金零件通常采用韧塑性较高的镁合金 主要 包括 踏板托架 方向盘 车梁 座椅 油箱 刹车系统 轮毂 汽车典型镁合金零部件和使用性能汽车典型镁合金零部件和使用性能 零件名称零件名称生产工艺生产工艺使用性能使用性能 变速箱壳压铸减重 降噪 离合器壳压铸减重 降噪 分动箱壳压铸减重 降噪 发动机气室罩盖压铸降噪 密封 减少渗漏 发动机悬挂及支座件压铸减重 吸震 减少渗漏 发送机缸体压铸减重 吸震 降噪 制动器和离合器脚踏板支架压铸减重 吸震 降噪 进气歧管金属型重力铸造减重 减少后续加工 油底壳压铸减重 吸震 抗石击 仪表板压铸减重 吸震 部件集成 抗冲击 方向盘压铸减重 吸震 有利于安装安全气囊 转向柱压铸减重 吸震 转向机壳压铸减重 吸震 车门框架压铸 减重 吸震 提高静态刚度和侧面冲 击 座椅骨架压铸减重 吸震 部件集成 轮毂压铸减重 吸震 三 目前镁合金材料在汽车中的常规应用 目前 北美是汽车用镁量最大的地区 其次是欧洲 美国汽车业已广泛使用镁合金压铸件 以美国三大汽车公 司为例 福特公司采用了 30 个镁合金压铸件 通用公司 45 5 个 克莱斯勒 20 个 单车用镁合金 20 40 公斤 就镁合金 在汽车上的应用而言 日本要落后于欧美国家 最早仅限 于汽缸盖 座椅架 仪表板等 但近年来发展迅速 如丰 田公司开发使用了使用了镁合金转向盘 轮毂 之后又推 出了前排座椅为镁合金骨架的网状结构 欧美汽车厂家采用镁合金制造的汽车零部件欧美汽车厂家采用镁合金制造的汽车零部件 序号序号汽车厂家汽车厂家采用镁合金制造的汽车零部件采用镁合金制造的汽车零部件 1 通用 汽缸盖 滤油器 空气滤清器壳 配电器 挡泥板支架 烟灰壳门 转向盘柱 前大灯罩 前大灯托架 前大灯框架 2 福特 配电器 挡泥板支架 离合器壳 制动器及离合器踏板托架 转向 柱定位机 分动器壳 3 克莱斯勒变速器壳体 4 大众曲轴箱 变速器壳体 增压壳体 正时齿轮 离合器 5 沃尔沃节气门连杆 手制动连杆 车门外把手 6 奔驰座椅架 7 奥迪仪表板 8 保时捷风扇 风扇架 车轮 我国汽车工业用镁较晚 多处于研究开发阶段 上汽 率先将镁合金用于桑塔纳轿车的变速器壳体 壳盖 离合 器外壳 齿轮室和齿轮该等小批量样件 2008 年 上汽新 能源汽车事业部立项实施 汽车轻量化技术开发 项目 获得上海市科委重点攻关项目和上海汽车工业科技发展基 金会产 学 研项目的支持 该项目以荣威 750 燃料电池 车为平台 采用多种轻量化技术对整车进行改制 改制后 的轻量化样车将较原型车减重 7 10 车身和底盘中多个 两件采用镁合金材料替代是该车轻量化技术之一 其中包 括仪表板骨架 副驾驶与后排座椅骨架 前副车架 后副 6 车架 轮辋及前仓支架等 一汽开发了抗蠕变镁合金 可用于制造高温负载条件 下汽车动力系统部件 此外开成功开发出汽缸盖罩 脚踏 板 方向盘 增压器壳体 传动箱罩盖等镁合金压铸件 应以用于生产 二汽镁合金研发体系已经形成 近期投产的 630 800 和 1600 镁合金压铸件生产线 可批量生产载重车的变速器 上盖 脚踏板 真空助力器隔板 制动阀壳体 门锁芯壳 转向支架等等 目前 东风已有 8 钟镁合金脚踏板安装在 东风 天龙 系列重型卡车上 长安汽车生产的变速箱 上下箱体延伸体和缸罩等 7 种零件已通过台架实验和道路实验 从 2004 年起已大批量 装配进入市场销售 三 镁合金在汽车工业中的产业化应用前景 随着人们对环境保护意识的增强 绿色产品市场迅速 壮大 镁合金作为 21 世纪令人瞩目的绿色工程材料 已成 为各国企业投资和研究的热点 也成为汽车供应商投资开 发的热点之一 目前 我国正在进行汽车产品的结构调整 低排放 低污染 节能的绿色环保汽车逐渐成为主旋律 未来的发展中 镁合金除了在目前的应用领域 如车 轮 发动机气缸盖及进气管 变速器等 继续改善其性能 并拓展其在不同轿车车型中的应用之外 在一些大型铸件 上也将拓展其应用范围 如顶盖 发动机罩盖 后备箱盖 内门板及框架 仪表板等 目的不仅是减轻重量 而且可 以使几个零部件优化设计成一个镁合金铸件 节省加工工 7 具的成本 提高装配效率 因此为镁合金的发展提供了新 的机遇 另外 其他的需要安全及高断裂韧性的零部件 如座椅框架 转向柱 车身保护板 散热器格栅加强板 副车架及一些车身结构支撑件等 也将成为镁合金大规模 应用的领域 三 我市镁合金在汽车轻量化方面的优势 一 河南及周边汽车市场广阔 鹤壁区位优势明显 距郑州汽车制造基地 130 公里 约 1 小时车程 未来 3 5 年郑州汽车制造基地年整车产量 将从目前的 35 万辆增加到 110 万辆 河南年整车产量将从 目前的 45 万辆增加到 200 万辆 为我市汽车轻量化零部件 产业跨越发展提供了机遇 在我市周边 500 公里内 山东 有重汽 华泰 吉利 时风 一汽青岛汽车 通用东岳汽 车 安徽有奇瑞 江淮 湖北有东风本田 东风日产 神 龙汽车 河北有长城汽车 北京有北京现代 北京奔驰 福田汽车 天津有一汽丰田 一汽夏利等整车生产企业 河南及周边良好的汽车产业的发展 提供了广阔的市场空 间 必将带动汽车轻量化产业的迅速发展 近来河南省政府陆续出台支持汽车产业发展的政策文 件 1 河南 2009 2012 汽车产业调整振兴规划 豫政 2009 74 号 2 河南省人民政府关于支持电动汽车产业发展的若 干意见 豫政 2010 75 号 3 河南省人民政府关于印发河南省电动汽车产业发 8 展规划 暂行 的通知 豫政 2010 86 号 4 河南省汽车产业 2012 年行动计划 豫政办 2012 24 号 二 鹤壁资源供应充足 1 1 水资源 水资源 鹤壁市水资源充足 可利用量达 7 36 亿立方米 富裕 水量 2 15 亿立方米 盘石头水库总库容达 6 08 亿立方米 水库年分配给鹤壁市的工业和生活用水为 1 35 亿立方米 随着盘石头水库蓄水量的增加 城市工业用水富余量将达 到 2 亿立方米 鹤淇产业集聚区现有日供水能力 5 5 万吨 华星 鹤壁 水 务有限公司日供水能力 3 5 万吨 市第三水厂向集聚区分 配日供水 2 万吨 拟建于鹤淇产业集聚区内的第四水厂在 做前期工作 设计能力日供水 10 万吨 预计 2014 年年底 可投入使用 届时 鹤淇产业集聚区日供水能力可达 15 5 万吨 2 2 电力资源 电力资源 鹤壁是豫北火力发电基地之一 其中主力火电 2 30 万千瓦 2 60 万千瓦和热电 2 13 5 万千瓦电厂运行良好 在满足我市电力需求的条件下 每年外销电量一亿度 鹤 淇产业集聚区新规划建设的 2 60 万千瓦火电机组项目国 家已确认 今年将开工建设 届时全市电力装机容量将达 340 万千瓦 能够充分满足富士康鹤壁项目电力需求 9 鹤壁电网建设结构完善 为鹤淇产业集聚区服务的有 110 千伏变电站 2 座 变电容量 120 兆瓦 在建 110 千伏变 电站 1 座 建成后总变电容量可达 170 兆瓦 电网设施能 够保障项目电力稳定可靠供应 项目所在鹤淇产业集聚区可享受电网直供电价政策 综合电价约 0 65 元 度 3 3 燃气资源 燃气资源 鹤壁市具备管道天然气双气源供应 同时可铺设煤层 气 煤炭地下气化等项目的燃气输送管道进行供应 1 1 煤制气 煤制气 淇县庙口煤炭地下气化项目距富士康鹤壁项目选址约 8 公里 项目总投资 2 5 亿元 建设 4 座煤炭地下气化炉 目前在建一座 日产煤气 40 万立方米 平均热值约 1300 大卡 立方米 目前项目矿井部分已建设完成 预计今年 10 月份气化炉部分可建成产气 项目可根据需要增加煤炭地 下气化炉 建设周期约 2 个月 2 2 煤层气 煤层气 鹤壁矿区煤层气资源丰富 拥有煤层气资源开采面积 150km2 煤层气地质储量 59 52 亿 m3 可抽取储量 17 86 亿 m3 目前鹤壁共安装了 11 台 500 千瓦的瓦斯发电机组 由鹤煤集团与河南省煤层气公司合作建设的鹤煤六矿地面 瓦斯抽采工程 总投资约 6000 万元 设计建设 3 组 U 型井 抽采能力 1 5 万立方米 天 瓦斯地面开采既保障 10 了井下煤炭开采时的安全问题 又实现了瓦斯综合利用 3 3 天然气天然气 通过鹤壁的天然气支线管网有两条 中石油西气东输 豫北支线和中石化榆济线安阳至洛阳天然气管道 年输气 能力共 23 27 亿立方 西气东输豫北支线 西气东输豫北支线 该支线是鹤壁 市目前天然气的主气源 管道全长 206 公里 年输气量为 8 27 亿立方 安阳安阳 洛阳天然气管道支线 洛阳天然气管道支线 安阳至洛阳天然 气管道是中石化榆林至济南天然气管道工程的重要支线 管道全长 323 公里 年输气能力 15 亿立方 三 鹤壁劳动力资源丰富 培训能力强 鹤壁市现为劳动力输出市 现有职业技术学校 12 所 在校生 2 1 万人 开设专业有电子信息工程技术 机械制 造与自动化 数控技术 模具设计与制造 机电一体化技 术 汽车检测与维修技术 应用化工技术 煤化工方向 冶金技术 镁合金精深加工方向 等 年毕业工科类学生 6600 人 鹤壁周边地区职业资源也非常丰富 年可引进 1 万人以上 鹤壁市现有各类机构 20 余家 采取校企联合 订单定 向式培训 技能培训下基层等方式 年可培训各种熟练工 2 8 万人左右 鹤壁市完全可以满足富士康在用工高峰期时的 用工需求 附 鹤壁市用工费用 鹤壁市用工费用鹤壁市用工费用 单位 元 月 11 用工类型用工类型用工费用用工费用 最低工资标准1080 生产工人1100 1300 技术人员1300 1500 高级技术管理人员1500 2000 高级管理人员2000 以上 四 鹤壁新区建设为富士康鹤壁项目创造良好的外 部发展环境 鹤壁新区建设充分体现鹤壁特色与优势 以淇县县城 和鹤淇产业集聚区为基础 适度向外围拓展 规划面积约 130 平方公里 在空间布局上 规划了产业集聚区 行政商 住功能区 沿南水北调生态区 沿淇生态宜居区 现代农 业示范区等功能区 将发展成为 市域城乡一体化先行区 现代生态宜居区 对外开放示范区 将建设成为 金属镁 精深加工和汽车零部件产业基地 现代农业示范基地 届 时 鹤壁新区将成为产城一体 三次产业融合发展 经济 人居 生态功能复合的现代生态宜居城区 落户在鹤淇产 业集聚区的富士康鹤壁项目将成为鹤壁新区的重要组成部 分 五 鹤壁市物流业配套齐全 鹤壁现代综合物流园区 西临 107 国道 北临南海路 东临淇河 占地面积 3000 亩 其中鹤壁瑞丰物流园 国际 陆港 项目是园区的战略支撑项目 占地 336 亩 总投资 12 6 亿元 由瑞丰有限公司承建 与天津港合作经营 国际内 陆港包括无水港 零担仓库 保税仓库 监管仓库 办公 大楼物流生活区等 项目建设成后 具有报关 报检 签 发提单以及电子商务 金融结算等功能 能够实现沿海口 岸功能向内陆地区的延伸 把鹤壁变成 港口城市 有利 于降低企业成本 开展国际贸易 加快外向型经济发展 园区可提供市场行情 信息发布 现货贸易等多项服 务 引入报关 工商 税务 质检 银行及担保机构 提 供 一站式 服务 开展仓单质押 担保 租赁 财务咨 询 代帐等服务 六 鹤壁金属镁产业发展具有一定的优势 鹤壁市是我国较早发展金属镁产业的地区 是中国高 品质金属镁生产基地 高性能镁合金生产加工基地 综合 加工量位居全国