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质子汽车尹飞龙: 镁合金轻量化商用车的社会价值
材料人网小谭     2024-11-05 微信扫码分享  
质子汽车科技有限公司新材料研究中心主任尹飞龙在2024(第三届)中国汽车轻量化材料技术大会暨产业链发展大会做主旨报告。以下是我们对报告内容做的整理。


简单介绍下我们的质子汽车。质子汽车成立于2022年,其背景是在疫情期间,习近平总书记视察陕西时提出加快发展新模式、新业态、新技术、新产品的指示。在这个指示之下,结合陕汽的行业背景,2021年成立了一家孵化平台公司——德创未来。第二年,我们通过这个平台与地方合作,并获得一些产业投资,又成立了质子汽车公司。虽然成立时间不长,但团队主要成员的技术积累可追溯到2009年。当时我们开始了商用车电动化的尝试,并在2010年进行了智能网联相关技术的研发和预研。


在股权结构上,质子汽车的员工持股比例接近20%。经过两轮融资,目前质子汽车的股权结构中,德创未来占46.57%,市场机构占约三分之一。


质子汽车目前的核心工作不包括造车,因为我们是陕汽集团的一部分,可以灵活利用其生产制造资源。因此,我们是一个轻资产、重研发、重市场的团队。我们的两大使命,一是专注于新能源智能商用车的产品开发,二是更深入下游市场,通过新能源智能驾驶产业模式,开创绿色智慧货运新时代。


质子汽车有三大优势。首先,我们背靠陕汽集团,拥有雄厚的资源;其次,通过融资及与地方政府的合作,我们的产销落地能力较强;再次,我们的团队非常年轻化。我们专注于轻量化、智能化、电动化、网联化四大方向,不生产传统燃油车,专注于新能源商用车,这是我们与其他企业的重要区别。


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关于镁合金在商用车上的应用,乘用车已有几十种零部件实现了镁合金替换,但商用车上较少。我们探讨过镁合金的替代方案,例如用镁合金铸造的仪表板管梁、方向盘骨架、车门、座椅内板,以及新能源相关的燃料电池电堆、电控和多媒体屏支架等。此外,在挂车和商用车配套的产品中,也有应用变形镁合金的可能性。


我们已开发并取得成果的有三部分。例如,左侧仪表板管梁宽度约两米,我们全球首发,尽管其他公司也可能有类似设计。针对榆林运输煤炭的场景,我们设计了全球首创的镁合金框架半挂车,目前车架仍使用铝合金和钢的混合材质。氢系统框架通常采用钢制焊接结构,重约600公斤。我们用镁合金后,重量降至约300公斤,减重50%。已进行的强检实验效果理想,如能理想替代,一辆车总减重约2.5吨。


在新能源商用车市场,电动商用车比例较高。我们预测未来五到十年电动车与氢燃料电池车将并存,若氢气成本降至每公斤一美元,电动车比例可能缩小。


过去几年,电动重卡依赖政府补贴推行,但从去年起补贴逐步退出市场。今年电动卡车销量上升,表明市场已接受电动卡车。尽管干线物流等长距离场景仍需燃油车,但在矿区、港口等短途场景中,新能源商用车已具备经济效益。基于这种乐观预期,我们正积极推动镁合金应用,目标是整车减重2.5吨,单车镁合金用量达1.8吨。


研发成果方面,我们在2022年完成了挂车样车,感谢西安交通大学及十余家上下游企业的大力支持。我们的团队在新能源智能网联技术积累丰富,但在材料研究和应用上经验欠缺,因此出席此次会议,旨在分享商用车信息、寻求合作机会。


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完成样车后,我们在实验场进行了可靠性实验,并在榆林进行了约1万公里的实际运煤测试,等效54万公里的耐久性。第一批测试暴露了焊缝开裂等问题,后续样车进行了优化,第二批样车近期已交付,将继续测试。


由于镁合金成本较高,镁合金挂车比传统挂车贵两到三倍。为市场投放,我们考虑采用“以租代售”模式,以减重为卖点,通过测算,每年盈利可观,但前期投入较大,市场接受度需逐步提升。我们将与金融机构、运营公司及客户多方合作,控制成本,实现共赢。


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镁合金仪表板管梁是我们独立开发的,驾驶室已通过碰撞实验,符合要求。通过压铸工艺,可将40余小组件集成为一个零件,虽然成本稍高,但生产流畅性提高。未来我们计划通过优化设计和物流,进一步降低成本。


氢瓶框架总重原为680公斤,镁合金替代后降至360公斤,效果显著,但成本也有所增加。因此在国内市场普及可能有难度。我们正向海外发展,了解到海外客户在成本上更具容忍度,且对道路运输条件要求更高。减重效果显著,计划先拓展海外市场,再回归国内加速市场投入。


尽管取得了一些成果,开发过程中仍暴露出许多问题。各位专家对成分优化、综合性能不稳定等问题可能比我更了解。产品标准尚不完善,不同批次原料质量差异较大,行业正逐步建立完善标准。


镁合金在商用车承载结构件的应用经验较少,我们在材料性能、加工工艺上不断改进。比如焊缝开裂、螺栓紧固导致的变形问题。我们提出在结构件中加入衬套以减少镁合金变形。


在直角焊接位置进行工艺优化后,第二批镁合金挂车门板震动测试通过,车载框架系统未出现失效。仍需实际运输考验,以确保产品早日合格投入市场。


今天从客户和市场角度分享体会,也提出对新材料在商用车应用的需求。希望有兴趣的合作伙伴能与我们共同推进商用车轻量化发展,把商用车行业带向世界前列。谢谢大家!


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