2015年11月17-18日，中国重庆

钢铁产业为绿色汽车制造做出的努力

Cees ten Broek，世界汽车用钢联盟总监

国际钢铁协会下属的汽车产业组织

世界汽车用钢联盟

会员企业：

AK钢铁 新日铁住金

鞍钢集团 纽柯钢铁

安赛乐米塔尔 浦项制铁

宝钢集团 谢韦尔钢铁

中国台湾中钢 瑞典钢铁

埃雷利钢铁 塔塔钢铁

JFE 蒂森克虏伯

JSW 乌斯米纳斯

现代制铁 美国钢铁

神户制钢 奥钢联集团

2016年加入第21家会员企业：河北钢铁集团

今天的报告

发展趋势

发展机遇

钢铁产业的投入

生命周期评价：对产业和环境的重要性

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发展趋势

推动产业：监管严厉

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二氧化碳（克）/公里，NEDC标准

推动设计：轻型设计、燃料经济

铝材/先进高强钢材，福特F-150 全铝外壳——“军工级” 框架全部采用先进高强钢材

6

推动设计：轻型设计、燃料经济

7

先进高强钢材占67%

高强钢材导轨、横梁、AB柱、车顶导轨、摇板

超高强度钢材摇板和底部车身

高强度钢材为2014年新款SILVERADO增加硬度

材料强度

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推动设计：轻型设计、燃料经济

- 整体重量减轻85kg

- 白车身重量减轻33kg

先进高强钢材、热成型钢材以及铝材

提高20%燃料经济性

大众帕萨特欧标首秀

涡轮柴油机和插电式混合动力

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推动设计：轻型设计、燃料经济

现代Intrado概念车（燃料电池）

宝马i3（纯电动车）

丰田FV（燃料电池）

雪佛兰Bolt EV

发展趋势

循环经济

自动驾驶

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生命周期思维

钢铁的再发明

1953年10月汽车杂志 1970年代 – 框架车身

车身框架整合

1980年代 – 无涂层

镀锌防锈

1990年代 – 低碳钢

高强度低合金钢、烘烤硬化钢

2000年代 – 低碳钢和高强度低合金钢

先进高强钢

2010年代 – 先进高强钢

吉帕级高强钢

“乘用车曾经主要由钢和铁制成，今天却逐步让位于铝、镁和塑料”。

“乘用车曾经主要由钢和铁制成，今天已经逐步让位于铝、镁和塑料”。

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发展机遇

汽车质量对标方法

《使用统计学方法的质量对标，及其在汽车闭合件上的应用》

，论文编号：2015-01-0574共同作者：

Donald Malen博士，密歇根大学统合系统与设计系附属副研究科学家；以及

Jason Hughes，A2Mac1汽车对标组织业务开发总监

《汽车质量对标新范式》，EDAG国际公司科研报告（基于SAE方法）

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汽车质量对标——传统分析

关键问题：

什么是激进但合理的质量目标？

什么是质量效益型设计的关键设计特征？

选材如何影响质量？

对标方法的直接比较：

选择的参比汽车：

−拥有与设计汽车基本相同的尺寸

−什么样的设计才被认为是质量效益型设计？

−用于比对的代表性材料

参比汽车被拆解和测量质量

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产品规划 配置 详图 验证生产

汽车质量对标——统计分析

整个产业系统的比较

产业效能一览

市场产品的效能范围

当前的最佳效能

利用大型汽车数据库，回答对

标问题

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车门质量

门框面积

研究成果要点

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1. 钢质设计的质量效能差别巨大

2. 高效的钢质设计可以弥补与铝质设计的差距

3. 在部件层面实现的质量节约，并未在系统层面实现

4. 汽车整备质量差距小——钢材vs铝材

5. 但是，钢材在减轻质量方面仍有余地

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今天钢质设计的质量效能差别巨大

从www.worldautosteel.org下载报告

最重型钢质车门

普通钢质车门

高效钢质车门

50%

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高效的钢质设计与铝质设计相比，质量差距大幅减少

普通钢质保险杠

高效钢质保险杠

高效铝质前保险杠

-3.3kg

仅-0.3 kg

从www.worldautosteel.org下载报告

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铝质设计虽然在部件结构层面节约了质量，但是（与普通钢质设计相比）往往在系统层面却没有实现质量节约

从www.worldautosteel.org下载报告

仅限组件结构

丰田系统

差别 无差别

尚未开发的潜力——汽车质量对标

钢材在质量减轻方面仍有余地

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从www.worldautosteel.org下载报告

延伸率

拉伸强度来源：世界汽车用钢联盟

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减轻整备重量9.3% 减轻整备质量6.5%（目前）

高效铝材 高效钢材

与铝质车身相比，高效钢质车身的整备质量差距很小。

整备质量的影响

差距仅为2.8%

从www.worldautosteel.org下载报告

钢铁产业的投入

ULSAB超轻型钢质车身

ULSAS超轻型钢质汽车悬挂系统

ULSAB-AVC先进概念车

ULSAC超轻型钢质汽车闭合件

自然运动

十多年的研发成果

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5.0版包括：

编写最新全球最佳实践

公开应力应变曲线

详细讨论冶金制造工艺

解决成型和接合难题

2015-16年举办详细培训

定期计划更新

先进高强钢应用指南

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从www.worldautosteel.org下载导则

生命周期评价：对产业和环境的重要性

57%0 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000

汽车生产 使用阶段 再循环

未来：纯电动车

生命周期二氧化碳排放量[kgCO2e]

40% 来源：《李嘉图研究——关于生

命周期二氧化碳排放的测量准

备》，2011年，52页

70%25%今天：

传统汽油车：

32%有哪些变化？ 30%

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仅以尾气作为排放标准存在的问题……

为避免非预期效果而制定的重要测量标准

生命周期评价

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汽车周期

燃料周期

油井到加油站

加油站到汽车

生命周期评价：对产业和环境的重要性

部分欧洲OEM厂商是复杂生命周期评价应用的领导者——这些企业

已经拥有大约15年经验

由于汽车产业近年出现的一些趋势（例如，电气化、新材料使用等

），使用阶段（尾气）在生命周期评价中的主导地位逐渐减弱，现

在生产阶段已经居于主导地位！

在北美、欧洲、日本和中国（中汽中心），未来法规越来越关注生

命周期评价。

基于尾气和二氧化碳排放的立法尽管有其积极作用，但却导致今天

问题的转移！基于生命周期的立法

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来源：Matthias Finkbeiner博士，柏林工业大学可持续工程教授

结论

结论

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发展趋势：

对轻型材料的需求，推动材料供应商执行极端创新

钢铁产业表现出惊人的成果

在提供世界级解决方案的过程中，钢铁将发挥关键作用

发展机遇

钢材仍然拥有巨大潜力

应用优化的钢质设计

与所有OEM厂商连续分享研究成果

结论——续

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钢铁产业的投入

为展现钢铁的独特性能，对合作项目持续投入：

− 概念设计研究

− 实际应用

− 对标项目

生命周期评价：对产业和环境的重要性

为避免非预期后果，生命周期评价是重要的测量标准

无论何时，我们的项目都将与汽车产业当前的生命周期评价实践保持

一致

Thank you for your attention.感谢您的聆听：

Cees ten Broek | 世界汽车用钢联盟总监tenbroek@worldsteel.org | worldautosteel.org

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版权声明

本文件受到版权保护。未经世界汽车用钢联盟书面批准，不得将本文件分发给第

三方，或者翻印成任何格式。世界汽车用钢联盟遵守最严格的反垄断指引。请联

系世界汽车用钢联盟，电子邮件：steel@worldautosteel.org。

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