為了全面提升冷軋汽車(chē)板業(yè)務(wù)的盈利能力，蒂森克虜伯于2009年開(kāi)展了菜單式InCAR汽車(chē)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(guó)本土汽車(chē)板生產(chǎn)商是歐洲鋼鐵。為強(qiáng)化汽車(chē)板的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，歐洲鋼鐵構(gòu)建了專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)體系。蒂森克虜伯歐洲鋼鐵在德國(guó)本土有9條熱鍍鋅生產(chǎn)線(xiàn)、6條電鍍鋅生產(chǎn)線(xiàn)、5條冷軋帶鋼生產(chǎn)線(xiàn)，其中貝克維爾特、多特蒙德、諾伊維德為冷軋汽車(chē)板專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)。

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(chē)板。冷軋汽車(chē)板的品種有軟鋼、傳統(tǒng)高強(qiáng)鋼、先進(jìn)高強(qiáng)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(qiáng)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(lèi)品種。

除了冷軋產(chǎn)品外，蒂森克虜伯還生產(chǎn)熱軋汽車(chē)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(diǎn)開(kāi)發(fā)了三明治鋼板（LITECOR），應(yīng)用于車(chē)門(mén)等部件。

可以看到，蒂森克虜伯在汽車(chē)用板材方面不僅提供冷軋板，而且也提供熱軋汽車(chē)板和汽車(chē)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(chē)板解決方案能力，從材料層面來(lái)看，包括材料與應(yīng)用指南；從材料應(yīng)用來(lái)看，包括整車(chē)和部件設(shè)計(jì)與選材、整車(chē)和部件的測(cè)試與評(píng)價(jià)；從評(píng)價(jià)來(lái)看，包括整車(chē)和部件的生命周期評(píng)價(jià)等。因此，冷軋汽車(chē)板解決方案能力是鋼鐵企業(yè)汽車(chē)板供應(yīng)能力的綜合體現(xiàn)。

蒂森克虜伯在冷軋汽車(chē)板解決方案研究方面積累了多年經(jīng)驗(yàn)。一是其參與世界鋼鐵協(xié)會(huì)汽車(chē)用鋼項(xiàng)目部的超輕汽車(chē)車(chē)身、超輕汽車(chē)概念車(chē)、未來(lái)鋼質(zhì)汽車(chē)等項(xiàng)目，因此，蒂森克虜伯研究的解決方案能緊跟汽車(chē)行業(yè)和鋼鐵行業(yè)的最前沿課題，并將自身優(yōu)勢(shì)品種推薦給項(xiàng)目組。二是在整車(chē)用材、車(chē)身與部件設(shè)計(jì)、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(píng)價(jià)、零部件和整車(chē)生命周期中的CO2排放評(píng)價(jià)等方面，蒂森克虜伯與汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)開(kāi)展廣泛合作。三是蒂森克虜伯可提供車(chē)身和懸架系統(tǒng)的創(chuàng)新解決方案，還能夠?qū)Πl(fā)動(dòng)機(jī)以及動(dòng)力傳動(dòng)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(chē)，而且對(duì)未來(lái)新能源汽車(chē)的動(dòng)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(chē)動(dòng)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(qiáng)度汽車(chē)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(chē)用鎂板的鋼鐵企業(yè)，同時(shí)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(chē)用戶(hù)所使用，蒂森克虜伯還編制了產(chǎn)品應(yīng)用指南。

汽車(chē)行業(yè)需要通過(guò)降低汽車(chē)重量來(lái)降低燃油消耗和CO2排放，提升汽車(chē)安全性。為了滿(mǎn)足此項(xiàng)需求，蒂森克虜伯開(kāi)展了汽車(chē)設(shè)計(jì)創(chuàng)新項(xiàng)目（InCAR-Innovations in automotive design），通過(guò)對(duì)汽車(chē)車(chē)身、懸架和動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)。蒂森克虜伯歐洲鋼鐵聯(lián)合了15個(gè)不同地區(qū)的8家企業(yè)，與汽車(chē)用戶(hù)聯(lián)合開(kāi)發(fā)，動(dòng)用100余名研發(fā)人員投入到InCAR項(xiàng)目的研發(fā)之中。參與該項(xiàng)目的企業(yè)包括專(zhuān)門(mén)從事汽車(chē)材料開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、零部件制造，以及汽車(chē)零部件裝配線(xiàn)、模具和原型研究的多家公司。該項(xiàng)目為汽車(chē)車(chē)身、底盤(pán)和動(dòng)力總成提供了新的菜單式解決方案。

InCAR項(xiàng)目以2009年市場(chǎng)中級(jí)車(chē)中的高檔SUV廣泛使用的車(chē)型為樣本車(chē)進(jìn)行對(duì)比研發(fā)。通過(guò)該項(xiàng)目和后期的InCAR+項(xiàng)目研究，蒂森克虜伯從輕量化效果、成本和功能3個(gè)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(chē)重，二是要降低成本，三是汽車(chē)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(chē)身重量降低，成本和功能相對(duì)提升。

InCAR項(xiàng)目2009年啟動(dòng)，2013年完成。該項(xiàng)目對(duì)車(chē)身、懸架、動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行了30多項(xiàng)創(chuàng)新，并且通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證這些創(chuàng)新的解決方案的成熟性和可靠性。研究過(guò)程中，蒂森克虜伯與汽車(chē)行業(yè)專(zhuān)家在材料開(kāi)發(fā)、工程應(yīng)用、零部件產(chǎn)品、裝備、原型車(chē)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(duì)InCAR項(xiàng)目研究的成本、效率和生產(chǎn)可行性進(jìn)行驗(yàn)證。驗(yàn)證的內(nèi)容主要包括：安全性測(cè)試———對(duì)新開(kāi)發(fā)的結(jié)構(gòu)件進(jìn)行耐久性和碰撞安全性模擬和實(shí)際測(cè)試；零部件生產(chǎn)可行性驗(yàn)證———在設(shè)計(jì)過(guò)程中，利用數(shù)值模擬軟件對(duì)80%以上的部件進(jìn)行設(shè)計(jì)模擬和優(yōu)化；創(chuàng)新過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)———基于當(dāng)前的材料、裝備、模具和制造工藝的成本現(xiàn)狀，對(duì)所有部件及裝配進(jìn)行綜合成本分析；整車(chē)生命周期和零部件排放評(píng)價(jià)。

InCAR解決方案對(duì)車(chē)身、懸架、動(dòng)力總成3大系統(tǒng)的16個(gè)主要部件進(jìn)行了輕量化設(shè)計(jì)，部件如下圖所示。

針對(duì)每一個(gè)部件，InCAR項(xiàng)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(hù)選擇。每一種解決方案都標(biāo)明了樣本車(chē)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(xiàng)目對(duì)B柱的菜單式解決方案。樣本車(chē)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(duì)不同的用材結(jié)果不一，汽車(chē)用戶(hù)可根據(jù)自身情況選擇使用。

在完成InCAR項(xiàng)目后，蒂森克虜伯又進(jìn)行了InCAR+項(xiàng)目研究，進(jìn)一步研究了內(nèi)燃式汽車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)的輕量化問(wèn)題。2014年，該成果發(fā)布。InCAR+項(xiàng)目針對(duì)整個(gè)價(jià)值鏈進(jìn)行研究，主要研究了大批量生產(chǎn)過(guò)程中的材料生產(chǎn)工藝、模具設(shè)計(jì)、原型設(shè)計(jì)、系統(tǒng)裝配等，同時(shí)考慮到了同樣工藝條件下的成本和InCAR+所需模具更新問(wèn)題。

InCAR+解決方案對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)、懸架與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、車(chē)身系統(tǒng)進(jìn)一步研究，分別對(duì)3個(gè)系統(tǒng)的11個(gè)、9個(gè)和10個(gè)零部件進(jìn)行了優(yōu)化。優(yōu)化的方案普遍沒(méi)有InCAR項(xiàng)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(chē)身系統(tǒng)的防撞梁，2種B柱，3種座椅橫梁，2種發(fā)動(dòng)機(jī)罩，2種車(chē)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(duì)車(chē)輪和發(fā)動(dòng)機(jī)罩的解決方案進(jìn)行了研究。從材料來(lái)看，車(chē)身采用了熱成型鋼、鎂板、三明治（夾芯板），電機(jī)使用夾心電工鋼板BONDAL等，這些是蒂森克虜伯為汽車(chē)輕量化專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)的獨(dú)有產(chǎn)品。車(chē)門(mén)和發(fā)動(dòng)機(jī)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(duì)乘用車(chē)進(jìn)行解決方案研究外，蒂森克虜伯也對(duì)商用車(chē)進(jìn)行了研究，并推出了InTRUCK項(xiàng)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(jì)、模具制造、零部件制造等資源，對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)、車(chē)身系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)提出了解決方案，其目標(biāo)也都是實(shí)現(xiàn)汽車(chē)輕量化，降低汽車(chē)在生產(chǎn)和使用過(guò)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(dòng)力系統(tǒng)、車(chē)身系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)著手，對(duì)整個(gè)汽車(chē)用材進(jìn)行了研究，并給出了各個(gè)部件的參考方案。同時(shí)，其還針對(duì)汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展進(jìn)行了持續(xù)研究，由乘用車(chē)向商用車(chē)擴(kuò)展。二是解決方案不僅限于使用冷軋汽車(chē)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(qiáng)塑料等，這將會(huì)引領(lǐng)一個(gè)時(shí)期汽車(chē)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(chē)用戶(hù)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(lái)源：鋼鐵新聞網(wǎng)

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