“拓荒者”奇瑞捷豹路虎：引领中国轻量化新革命

郭有信

在汽车超过百年的发展历史中,轻量化是贯穿于其中的一个长久课题。特别是在能源和环境问题日益突出的现在,各个国家都对新一代汽车产品在安全、环保和节能方面提出了更为严格的要求,提高能效主要途径有三条:提高发动机能效、减小风阻、减少车重,其中轻量化被认为是最有效的手段之一。

所谓“轻量化”,是指在确保稳定提升性能的基础上,节能化设计各总成零部件,持续优化车型。若汽车整车重量降低10%,燃油效率可提高6%-8%;汽车重量降低1%,油耗可降低0.7%;汽车整备质量每减少100千克,百公里油耗可降低0.3-0.6L。

除了油耗和排放,减轻重量也可以大大地提高操控性。赛车界有一句话叫“多1马力不如轻10斤”,说的就是这个道理。与此同时,惯性更小,当然也可以缩短刹车距离,间接地提高安全性。此外,车身结构强度可以做到超过普通钢制车身。在大力发展新能源汽车时代,轻量化更是绕不过的课题。

目前轻量化被最广泛应用方式之一是铝合金的技术,而全铝车身技术被认为对铝合金材料运用的典范。但由于生产工艺复杂且材料成本较高,目前,铝的价格约每吨3万元,而每吨钢材的价格仅为7000元左右。如此悬殊的价格差,使很多企业对全铝车身望而却步。据美国市场研究机构Ducker的一份报告称,在2016年也仅有1%的汽车为全铝车身,预计到2025年,这一数字才可能达到18%。

从制造技术来说,由于铝合金材料对热较敏感,新的生产技术也是题中之意,这要求更多的投入。从全球范围来看,奥迪是世界上第一个大批量生产全铝车身的汽车厂家,捷豹路虎是第二个。但在推广和对技术的运用上,捷豹路虎的脚步更快,捷豹是全世界发展铝合金造车技术最成熟、铝合金车产量最大的汽车品牌,捷豹路虎已经成为全球全铝技术的领导者。

在2015年XF换代之后,捷豹品牌旗下所有的车型便已都是全铝车身。在实现国产之后,捷豹路虎将其全铝车身技术带入中国。作为国内第一家引入全铝车身技术的企业,奇瑞捷豹路虎可以推动中国汽车行业轻量化发展,并带动产业链升级。

这家成立不到四年的新企业,以后来居上的态势,建立了完整、严格的公司质量体系,汇集全球领先的硬件设施和生产工艺,执行全球标准和管理体系,携手行业顶尖的合作伙伴,为中国消费者提供全球领先的高品质产品。它再次树立了汽车行业制造的新标杆,成为工业制造4.0的典范,并在诸多方面对中国汽车工业进程上起到了促进作用。

拓荒者的意义

奇瑞捷豹路虎位于常熟的工厂是中国汽车行业首个中英合资高端整车项目,工厂投资高达百亿元,是全球最先进、高效的整车生产基地典范,其冲压、焊装、涂装及总装四大车间采用最先进、最精密的工程设备,充分整合精益生产和柔性制造能力它也是捷豹路虎首个英国本土以外的全规模整车制造工厂。

而总耗资10亿元的全铝车身生产线在2016年4月正式建成。这是中国国内首家专制全铝车身车间,标志着奇瑞捷豹路虎成为中国国内汽车制造业全铝技术领航者。

从奇瑞捷豹路虎方面公布的数据来看,其制造和技术能力都处于领先水平。在常熟工厂生产的全新捷豹XFL是这个车间诞生的第一款车型,车身铝合金应用比率高达75%,居国内同行之首。奇瑞捷豹路虎的智能全铝车身架构相比同类钢结构车身,其静态刚度可增加20%以上,并带来优越的静音表现,将安全与性能融于一身。

这得益于奇瑞捷豹路虎对高端材料的第一次引入,其创新地采用了不同系列、不同特点的先进铝合金材料,应用于全新捷豹XFL车身,如RC5754、AC300、AC170和AC600铝合金,使产品在强度、耐腐蚀性、连接性及成型性等方面表现出众。“我们将创新高端的轻量化技术引入中国”捷豹路虎表示。

在奇瑞捷豹路虎开启国内全铝车身技术生产的时候,国内的零部件制造商根本没有制造符合奇瑞捷豹路虎工艺水平的能力,甚至包括铝合金技术也未能达标。初期铝合金方面所需要的原材料等主要是从国外进口,随着销量的提升,这些国外零部件供应商开始在中国设立生产基地,将技术带入中国。同时,中国的零部件供应商开始进行相应的研发和生产,直接带动了整个中国汽车行业在铝合金技术上提升,对中国汽车零部件上的成长意义重大。

而为了生产达到世界一流技术标准的铝合金车身,将铝合金技术应运在汽车生产上,奇瑞捷豹路虎除了在生产工艺、原材料供应上需要开荒,在中国从无到有的建立一套完整的体系,奇瑞捷豹路虎更需要在中国完成一项更具有挑战的工作--对相应人才的培养。奇瑞捷豹路虎通过与英国捷豹路虎建立学徒制度,定期派工人到英国直接学习,将英国工人累计多年的经验和方法带回中国,这些人才的到来,直接促成了行业的进步,成为新的宝藏。

这又为后期铝合金技术在中国推广做了铺垫。随着中国节能减排要求的升级,特别是对新能源汽车的推广,汽车轻量化技术升级推广至关重要,全铝车身技术将成为有效的方式。而且,捷豹将全铝车身引入中国,也重新树立了豪华品牌在制造技术上的标杆,也将刺激其余豪华车品牌对全铝车身技术的运用。

不断扩散的效应

从汽车行业来看,奇瑞捷豹路虎的在中国建立全铝车身生产线,有着拓荒者的历史意义。全铝车身生产车间占地面积48384平方米,拥有全球最先进的铆接胶粘技术和设备,配备335台机器人,自动化率达到了100%。其拥有232套自冲铆接机器人,为国内最多,而其使用的激光雷达测量仪,也是国内首家使用该设备的汽车制造企业。

特别是铆接技术的大范围运用,使得整个中国汽车的工艺水平要求再次提高。由于铝合金要替代钢成为车身的主要材料,铆接技术不可或缺。而铆接技术是迄今为止汽车制造行业轻量化车身连接工艺中最为环保的连接方式之一。现在,捷豹路虎汽车的制造材料中有50%都是使用可循环使用的铝。同时,以铆接来代替点焊,并且以胶合工艺来提高各部件的连接强度。

正因如此,捷豹路虎的车身生产线上将无需使用电力排风扇,这就意味着生产过程更加清洁、安静和高效,节约了一个焊接车间需要花费的75%的电力。这些特点,奠定了奇瑞捷豹路虎在生产制造上的领先地位。

除了全铝车身技术,奇瑞捷豹路虎通过其先进的制造,带动了产业链条的升级。常熟工厂是捷豹路虎首个在英国本土以外的整车制造基地,被誉为“全球样板工厂”。率先在国内实现工业互联网与智能制造,通过整体的IT方案,覆盖从质量到物流在内的所有制造业务需求。

而常熟生产基地的冲压、焊装、涂装和总装四大工艺车间拥有世界一流的技术及工艺,集合智慧生产和环保生产,是工业4.0的典型代表,代表着制造技术前进的方向和趋势。

据介绍,奇瑞捷豹路虎常熟工厂冲压车间自动化率达90%,拥有国内最快的伺服压机线,只需3秒便可出一个件;焊装车间用先进的设备和高度自动化确保焊接性能稳定;环保的涂装车间废水排放接近0,干式喷漆系统实现95%的空气可循环利用;总装车间采用国内首创的滑柱动态移动及定位技术,并采用严格的过程监控系统。质量中心配备领先试验设备,确保向消费者交付世界一流品质的产品。

而如果跳出企业本身,从行业发展战略意义上来说,奇瑞捷豹路虎常熟工厂的建立,使得中国企业对世界先进的制造工艺有了一次“亲密接触”。奇瑞捷豹路虎的对工厂的设计理念和管理方式,都对国内企业产生了巨大影响,首当其冲的就是合资方奇瑞,以及在奇瑞控股下的观致、凯翼等品牌。

在近期奇瑞捷豹路虎中方投资方奇瑞的一次平台战略讲述中,奇瑞已经明确表示,捷豹路虎的一些平台化经验做法已经为奇瑞所借鉴,开始在本土品牌的生产制造中推广,这对于我国汽车生产制造,迈向汽车强国有重要的意义。