【技术前沿】冶金科技奖二等奖｜基于新能源汽车白车身轻量化的高强、高塑、低密度钢研发及应用

时间: 2024-06-02 15:57:35 |   作者: 米6体育百度推荐

  刘仁东、林利、徐鑫、郭金宇、王科强、孙荣生、李红雨、王植、刘军友、李新等。

  按照新能源汽车国家发展的策略及轻量化技术路线图要求，为进一步提升新能源白车身高强钢应用比例及综合性能，鞍钢依托国家科学技术部等四部委支持的国家战略性创新产品项目，结合新能源新车型不同安全结构件的成形、焊接等要求，开发了高强、高塑、低密度等系列高强钢，其中TWIP钢最高强塑积达到79.6GPa·%、DP-LITE钢最低密度达到7.28g/cm3、DP钢最高强度级别达到1180MPa。将高强钢应用到新能源汽车白车身轻量化设计中，轻量化效果显著提高。

  1）针对高强钢成形难等关键技术问题，鞍钢率先开发出了全球首发产品高强塑积TWIP1180钢，解决了成形、焊接、涂装、模具开发等一系列技术难题，针对某新车型A柱原设计采用热成形件导致碰撞吸能不足的问题，成功用高强塑积TWIP1180钢冷冲压生产出A柱零部件，提高了能量吸收，满足了碰撞要求，明显降低了制造成本。鞍钢是Q&P钢国家标准的起草单位，在开发出常规QP980产品后，创新生产的基本工艺，领先开发出高延伸AQP980、高强度AQP1180和AQP1400产品，其中AQP1400产品实现全球首发，应用于汽车B柱加强板、纵梁加强板等零部件。

  2）为提升白车身零部件轻量化效果，鞍钢突破高铝钢连铸世界性技术难题，率先开发出低密度DP980-LITE钢，密度相对于传统钢铁材料降低约5%，实现全球首发，在解决成形、焊接等关键技术问题后，替代780MPa、980MPa级别产品，实现替代部件减重15%。

  3）为提高新能源白车身整体轻量化效果，开发出性能、结构、材料多维度迭代的轻量化结构设计新技术，将590-1180MPa级双相钢、Q&P钢、低密度DP-LITE钢、高强高塑TWIP钢应用到新能源白车身，设计出轻量化效果非常明显的6款白车身，高强钢应用比例最高达到65%，其中一款B级白车身实现减重13kg，轻量化系数2.85，车型已量产上市。

  项目通过国家验收，全球首发产品3项，其中TWIP1180钢研制开发入选《世界金属导报》 “2017年世界钢铁工业十大技术要闻”，《基于白车身轻量化设计的高强钢及应用技术开发》项目获得全国发明展览会金奖，《一种高强度冷轧热镀锌双相钢板及其制造方法》荣获中国专利优秀奖，《基于白车身轻量化设计的个性化系列高强钢及应用技术开发》辽宁省科学技术进步奖一等奖，授权专利13项，形成国家标准1项，企业专有技术3项。开发的高强钢系列新产品及轻量化技术应用于中国第一汽车集团、广州汽车集团、比亚迪汽车等新车型轻量化设计开发中，推广量达到340204.07吨，经济和社会效益显著。

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