Ⅰ 鋁太貴，鋼太重，什麼材質最適合做車身車企：鋼鋁混合是趨勢
從1886年卡爾·本茨發明了第一輛 汽車 到現在， 汽車 已經走過了134年的 歷史 。雖然靠化石燃料驅動一直是 汽車 驅動的主流，但層出不窮的新材料卻讓 汽車 的構造不斷革新，就拿車身材料來說洞叢，就經歷了木材、鋼、鋁的演變，而在當下，鋼鋁混合又成了新的發展趨勢。
汽車 在誕生之初還是個新鮮事物，那時候人們的交通工具還是以馬車為主， 汽車 製造商只能慢慢 探索 科學合理的 汽車 構造。那麼，早期在馬車裝個發動機顯然是最簡單直接的製造方式，就像現在大部分車企做純電動車採用「油改電」的方式一樣。所以，早期的 汽車 都是「爆改」馬車，車身材質自然是和馬車一樣的木材。
1900年以前，大多數 汽車 都是四四方方的盒子形，這是因為木材只能通過施加蒸汽和壓力才能彎曲成簡單的形狀，漸漸地就難以適應燃油動力系統越來越復雜的安裝要求，並且無法塑造出復雜的造型。
道奇Model 30
20世紀初期，隨著金屬製造技術的發展，人們已經能夠將鋼、鋁等金屬製成各種形狀的板材。在1908年福特掀起流水線生產革命的T型車車身上，就已經開始出現鋼材。1916年，道奇推出首款全鋼車身的 汽車 Model 30，這款車還有一大創新就是將 汽車 電氣系統6V電壓的行業標准升級到了12V，並且被 汽車 行業沿用至今。
還在使用木製車身的摩根跑車
金屬材料使 汽車 車身比木材更堅固、更耐用，而一戰的爆發又大大促進了金屬鍛造技術的飛速發展。20世紀初，金屬加工還主要依賴人工鍛打，但很快，到30年代中期，金屬製造業便出現了更精準、更高效的切割和沖壓工藝，全鋼車身也隨之成為1930年代末的 汽車 行業標准。
到20世紀50年代， 汽車 製造商在產品上逐步淘汰了木材車身，目前全世界車企中還在使用木製車身的只剩下摩根一家。他們至今仍在使用堅固、耐用的白蠟木製造車身，而方方正正的造型正是摩根跑車的經典元素，也正因如此，摩根跑車沒有ABS、ESP、電動助力轉向等安全輔助功能。
時間回到現在，全鋁材質已經成為最為先進車身材料之一，但事實上，第一款鋁制車身 汽車 在1899年柏林國際 汽車 展就已經出現，沒錯兒，比全鋼車身還要早。但鋁的熔點（660.37℃）要比鋼低得多（1500℃左右），這就讓鋁很難被焊接，較軟的特性也難以滿足安全性，物理的限制讓鋁在很長一段時間內都沒有成為主流。
捷豹XE的全鋁車身
那麼，為什麼現在奧迪、捷豹等豪華品牌都拿全鋁車身作為賣點呢？這就要說到排放法規了。1952年，倫敦霧霾事件讓英國痛下決心整治空氣污染，出台了世界上第一個 汽車 排放法規，隨後，全球各地紛紛跟進了對 汽車 排放的要求。而車企為了釋放壓力磨寬，一方面不斷降低發動機的排放水平。另一方面，就是在降低車身重量上做文章，車身輕量化成為了新的發展趨勢。
在輕量化的大趨勢下，各大車企紛紛開始 探索 新的途徑，以鋁合金為代表的輕質高強度材料逐漸進入大眾的視野。鋁合金的密度為2.63-2.85g/cm，約為鋼材的1/3，比強度接近高合金鋼，比剛度超過鋼，同時又擁有良好的鑄造性能、塑性加工性能和防腐特性。
但鋁合金的熔點依然無法比鋼材媲美，加工、焊接都有著不小的難度，這也導致了全鋁車身成本居高不下。直到20世紀90年代，奧迪、捷豹這種豪華品牌才開始推廣使用全鋁車身。同時，對消費者而言，全鋁車身的維修成本也全鋼車身更高，如果發生大事故，車輛變形明顯，基本可以直接將車輛報廢，因為它的修復費用與買台新車已經納游櫻相差無幾。時至今日，全鋁車身依然沒有下沉到買菜車上。
隨著車企對 汽車 碰撞安全的研究愈發深入，鋁合金也漸漸無法滿足更高強度的要求。原本用於軍用領域的熱成型鋼在近年來開始受到重視。超高強度熱成型鋼的抗拉強度超過2000MPa，而最強大的7000系鋁合金也只有540MP，簡直被吊打。全鋁車身還沒普羅大眾，新的車身形式——鋼鋁混合出現了。
奧迪A8的鋼鋁混合車身
2015年，新一代奧迪Q7開始採用鋼鋁混合車身，隨後新一代A8也放棄了全鋁車身，轉向這種新的形式。奧迪的鋼鋁混合車身在乘員艙使用了超高強度的熱成型鋼骨架，用來保證座艙在碰撞時更大限度地保證車內乘員不會受到擠壓，而車身的前部和後部則使用鋁鑄件、鋁型材，維持良好的吸能效果。繼奧迪後，賓士、寶馬、凱迪拉克、特斯拉，以及國內的廣汽新能源、北汽新能源也開始加入到鋼鋁混合車身的行列。
得益於熱成型鋼優異的性能，鋼鋁混合車身很好地延續全鋁車身輕量化特點，又讓車身結構也更加安全，同時又平衡了全鋁車身的生產成本以及日後的維修成本。可以說是青出於藍而勝於藍。
Aion LX的鋼鋁混合車身
尤其對純電動車來說，下車身電池重量較大，可以採用更輕質的鋁合金，上車身則採用高強的熱成型鋼，實現整車上下重量的完美配比。鋼鋁混合車身從安全性、操控性等多個方面都有著明顯的提升，有望成為未來的大趨勢。
不過，鋼鋁混合車身對供應商和車企的研發、生產、製造能力提出了更高的要求。鋁合金與鋼的沖壓、連接、塗裝的工藝存在著很大的差異，這要求鋼鋁混合車身需要更先進的工藝。像鋼和鋁兩種材質是很難焊接在一起。
FDS鉚接工藝
一位一汽大眾奧迪的焊接工程師告訴《新車新技術》：「鋼鋁兩種材料的連接需要使用RES攪拌摩擦焊、鉚接、SPR、FDS等高端焊接、鉚接技術，同時，兩種材料連接還需要考慮到接觸腐蝕的問題，這對車企的焊裝設備、焊裝工藝以及整車防腐的設計都提出了很高的要求。和全鋁車身一樣，鋼鋁混合車身的製造目前還是主要用在中高端車型上，要想應用在15萬級車型還需要要些時日。」
寶馬7系車身中的碳纖維材料
在鋼鋁混合車身逐漸崛起的同時，強度更高、密度更低的碳纖維復合材料也逐漸應用到車身中，很多百萬級的跑車已經開始使用全碳纖維車身，一百多公斤車架重量能夠讓這些跑車在性能上更加強悍。隨著價格的降低，碳纖維復合材料也開始下沉到百萬級以內的車型上，現款寶馬7系以及剛才提到的奧迪A8就在車架的核心位置使用了碳纖維復合材料。
從木材到鋼鋁混合，車身材料的演變一直都是碰撞安全、性能和排放法規相互博弈的結果，同時也離不開新材料的進步。未來的車身形式會朝什麼方向發展，恐怕只有時間才會告訴我們答案。
Ⅱ 汽車上哪些部件是鋁材
發動機裡面的活塞，輪胎有的鋼圈是鋁合金的，還有很多小零部件都有啊