埃安“钢铝混合车身”技术荣获中国科技界汽车“奥斯卡”奖

作者：综合报道 来源：汽车焦点

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2023-05-17

　　【汽车焦点车城行情】

5月16日，中国汽车行业内最高级别的科学技术奖、被誉为中国科技界汽车“奥斯卡”的中国汽车工程学会科学技术奖颁奖典礼在北京举行。由广汽集团牵头，联合广汽埃安与大连理工大学共同完成的“电动汽车轻量化钢铝混合车身研发与制造关键技术”项目荣获科技进步奖二等奖。

广汽研究院车体中心车身工程部车身集成科科长耿富荣（右6）代表项目团队上台领奖

更轻量化、更安全，是造车的永恒追求。以铝合金替代传统的钢铁材料，在减重的同时提升车身安全性能，是行业的一大趋势。在2015年前后，受制于技术水平和造价成本，只有豪华品牌才拥有铝制车身。

为了平衡铝制车身结构重量、性能、成本，以及共线生产等多个难题，项目历时5年，提出“上钢下铝”车身开发技术方案，攻克了汽车轻量化正向设计、高性能框架结构、高强度连接和柔性制造等关键技术，掌握自主知识产权超百项，整体技术达到国内领先水平，钢铝混合柔性生产线等技术达到国际先进水平；项目成果在国内率先实现量产，成功应用于广汽埃安AION LX、AION V等量产车型，实现了科技成果转化应用，全面展现自主品牌的研发实力和创新能力。

多材料轻量化结构正向设计实现“最佳平衡”

《节能与新能源汽车技术路线图2.0》明确指出，多材料混合应用是我国今后汽车轻量化发展的主要方向。本项目创新采用“上钢下铝”车身结构设计，即上车体钢制结构（高强度钢占白车身比例31%）+下车体铝制结构（铝合金占白车身比例45%），成功实现了整车重量下降、刚度上升、续航增加、成本降低、安全加强等一系列创新成果。

本项目创新采用“上钢下铝”车身结构设计

多材料如何实现合理分布、各司其职？项目针对优化设计问题，提出了基于多模型拓扑优化的框架车身载荷路径设计、基于“拓扑-参数”一体化的混合优化、高精度特性参数化框架车身设计等技术，实现车身结构重量、性能、成本的“最佳平衡”，相对于全钢制车身重量减少了70千克，轻量化系数2.39，达到行业先进水平。

钢铝混合多元环笼框架提升车身性能

钢和铝硬度不同，是否会因连接不良影响汽车的安全性？项目发明了高刚性连续闭环车身框架，即车身框架形成多个连续闭环，接头采用高真空压铸铝接头结构，有效提升刚度，车身扭转刚度28370Nm/°；项目发明了“双人字形”碰撞吸能结构，在碰撞时通过车身两个“人字形”框架将载荷向门槛、A柱、横梁分散和传递，最大限度吸收碰撞能量，车身抗撞性能满足C-NCAP五星安全要求，还能为电池腾出更多的空间，电池横向布置空间增加298mm，相对于钢制车身增加约三分之一；项目发明了双环路后部框架结构，后塔座框架采用H型结构，有效分散集中载荷，提升底盘的承载能力。

本项目发明高刚性连续闭环车身框架

先进混合连接技术提升连接强度和质量

铝合金车身普及的难点还在于制造工艺，钢铝连接本身就是一个技术难题。传统的同种材料连接采用电阻熔化焊，但由于钢和铝的电阻、熔点均不同，无法直接进行电阻熔化焊。项目发明了大球面铝点焊、高性能铝合金结构胶和高强度轻质合金温热自冲铆接等连接技术，解决了钢铝车身高强度连接的关键技术，为实现钢铝混合车身产业化奠定了基础。

全球首创钢铝混合共线生产

通过本项目，广汽埃安建造了全球第一条钢铝混合柔性生产线，可以兼容多款车型共线生产，不同车型的切换生产最快可在1分钟内完成，达到国际先进水平。

项目针对两种材料车身总拼定位系统不统一、SPR和钢点焊设备接口要求不同等问题，在国内率先开发钢铝混合柔性生产线，通过钢铝连接快速切换、夹具随行存放、立体随动送钉技术，实现同步切换，保证节拍效率，主线自动化率达到100%，白车身制造精度高达94%以上。项目还通过新型锆系薄膜电泳前处理技术，实现任意比例的钢铝混合材料的共线涂装生产，提升钢铝车身漆膜性能保护能力，减少涂装前处理废渣处理90%以上，降低了能耗和维护成本。

广汽埃安智能生态工厂钢铝混合柔性生产线

项目运用新材料和新工艺，将轻量化做到极致，同时大大提升了电动汽车的节能表现，对行业升级和社会绿色发展意义深远。该项目的成功不仅在于科学技术的进步，还在于它改变了人们的生活，让人人都能体验到豪车般的享受。项目成果率先应用在AION LX、AION V车型，并推广到广汽三菱及合创等合资车型，市场反响热烈。