我国汽车大梁板生产消费现状及发展趋势研究
2014-10-24 10:47 来源： 我的钢铁网
0、前言
汽车大梁是载重汽车、越野车、客车的主要部件，汽车大梁用热轧钢板（以下简称“汽车大梁板”）主要是用来制造汽车车架纵、横梁等的结构件。汽车大梁板既要求具有较高的强度，又要求高的塑性和韧性、低的韧脆性转变温度及良好的焊接性能，还特别要求具有优良的冲压性能，是比较典型的热轧品种钢之一。近年来，我国汽车产量保持高速增长，带动了汽车大梁板消费量大幅上升。国内具有热连轧生产线钢铁企业普遍开始生产、研发高强度级别汽车大梁板，但生产水平与研发进度不一。
1、我国汽车大梁板的生产现状
20世纪50年代末60年代初，国内在解放牌汽车上采用普通低合金钢16Mn材料制造汽车大梁，拉开了我国汽车大梁板生产研发的序幕。我国汽车大梁板的研发、生产经历了从低强度到高强度的过程，从低强度级别的420L逐渐过渡到高强度510L、610L等。近年来，我国钢铁企业的装备水平和生产技术水平快速提高，国内凡是具备热连轧宽带钢生产线的钢铁企业已经普遍掌握510L、610L的生产技术，并可以实现批量生产，少数企业具备了生产700MPa及更高强度级别汽车大梁板的能力。
国内外生产汽车大梁板主要采用连铸中厚板坯-热连轧方式，工艺设计采用降低碳含量并加钒、铌、钛等合金的路线，选用不同的控轧控冷工艺等技术来保证强度和成形性能的有效匹配。目前，国内生产汽车大梁板有三种选择：中厚板轧机、常规热连轧和薄板坯连铸连轧（CSP）。由于热连轧生产的效率高，而且600MPa级以下汽车大梁板生产技术的成熟稳定，目前，国内90%以上的大梁板是用热连轧生产，只有少数企业考虑生产线的相互协调，提高生产组织的灵活性，缩短交货周期等因素把在厚度6mm以上的汽车大梁板安排在中厚板轧机生产，但产量很小。CSP与常规热连轧相比具有一定的优势，尤其是薄规格产品未来的市场需求量将越来越大，优势将愈加明显。这与汽车大梁板向薄规格高强度的发展趋势是一致的。此外，宽度较大的产品比宽幅较小的产品有优势。汽车制造企业利用宽幅的板材能够纵切更多的套材，提高利用率。
根据调研掌握的汽车产量、消费单耗、库存变化等因素预测，2012年我国汽车大梁板的产量约210万t，其中700MPa级以上汽车大梁板的产量较低，占比不超过5%，主要有市场需求量不大，根本原因在于三个方面，一是由于汽车行业设计对的高强度级别产品的用量不大；二是高强度钢板的价格较高，不利于汽车企业降低制造成本；三是钢板在冷成形性能、质量稳定性、易焊接性等方面还有提高的空间。
2、我国汽车大梁板消费现状
2.1、消费总量
2012年，我国汽车产销1927.18万辆和1930.64万辆，其中货车（含非完整车辆、半挂牵引车）累计产量324.17万辆，客车（含客车非完整车辆）产量50.64万辆。汽车大梁板主要用于货车和客车。根据近年来我院对中国重汽、长春一汽、东风汽车、宇通客车等企业的调研情况，掌握了不同车型汽车大梁板的单耗，以及2012年我国分车型车辆产量，综合估算，2012年我国汽车大梁板的消费量196.6万t。
2.2、品种及规格
目前，我国汽车大梁板应用的主要牌号有16MnL、09SiVL、420L、440L、510L、550L、590L、610L、710L、800L等，其中510L的市场需求量最大，其次是610L，两者合计消费量超过汽车大梁板总消费量的85%。此外，部分车型的副梁用普碳钢及优质碳素结构钢等，牌号有Q195、Q235、35号和45号等。
汽车企业实际使用时先将采购的板卷开卷分切加工成3~5套窄条，然后再加工成型。不同车型使用的大梁板情况及2012年消耗量列于表1。
表1：2012年分车型大梁板消耗情况
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序号
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车型
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大梁板消耗量/104t
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牌号
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规格/mm
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1
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重型货车
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61.1
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610L、700L
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8~10×1350~1800
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2
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中型货车
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26.5
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510L、610L
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4~14×1400~1800
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3
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轻型货车
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62.1
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510L、16MnL
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5~8×400~1500
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4
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微型货车
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2.7
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16MnL、09SiVL
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5~8×400~1500
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5
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半挂牵引车
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26.5
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610L、810L
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8~10×1350~1800
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6
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大型客车
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9.5
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510L、610L
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4~16×1400~2000
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7
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中型客车
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7.2
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510L、610L、16MnL
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4~16×1400~2000
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8
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轻型客车
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1.0
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440L、510L
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5~8×400~1500
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合计
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196.6
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其中，悬置支架的纵梁、横梁使用中厚板卷规格为4.0~14mm×1550~1800mm，常用规格为4.5~8.0mm×400~375mm。纵梁所需汽车大梁板长度最大为11.54m，最短6m。用于横梁上的加强板及各类支架使用优质钢中厚板卷，厚度规格集中在4~8mm范围内，用量较大的规格为4.0mm×1220mm×4790mm、5.0mm×960mm×5580mm，牌号是Q195、Q235、45号、35号等。
2.3、汽车大梁板消费预测
2013年一季度，我国汽车产销分别完成539.71万辆和542.45万辆，同比分别增长12.8%和13.2%，继续呈现较快增长态势。根据中国汽车工业协会的“十二五”规划发展目标，2015年我国整车产量达到2500万辆，其中乘用车2031万辆，商用车469万辆。依据不同车型的大梁板单耗计算，至2015年，我国汽车大梁板的消费量将达到290万t。
3、汽车大梁板典型生产企业
目前国内汽车大梁板生产量较大、产品综合性能突出的企业是宝钢、攀钢、武钢和鞍钢等。企业普遍采用的工艺设计是低碳+钒、铌、钛等合金的路线，选用不同的控轧控冷工艺技术来保证强度和成形性能的有效匹配。其中，宝钢合金元素选用钛或铌，武钢和鞍钢选用铌，攀钢选用钒。
宝钢代表了国内汽车大梁板生产的一流水平。截至目前，宝钢已经形成了B510L、B550L、QSTE320TM、QSTE380、TMQSTE460、QSTE500TM、BS600MC、BS700MC等牌号的宝钢系列汽车大梁板，树立了优良的品牌形象。在与汽车企业的合作中，宝钢汽车大梁板定位中高端市场，走精品路线，但市场售价高，一般企业为了降低生产成本在宝钢的采购量不大。
涟钢是利用CSP生产汽车大梁板的典型企业。CSP生产线投产后，涟钢为尽快充分利用其装备优势，最大限度地创造经济效益，不断加强汽车大梁板的开发。2006年5月，涟钢采用Nb微合金化新的生产工艺成功开发生产了LG510L。目前，涟钢已经形成了LG510L、LG590L、LG610L、LG700L汽车大梁板的产品系列。
攀钢利用钒资源丰富的优势研究汽车梁用钢板的生产方法，已经把汽车大梁板打造成了攀钢的优势产品。长期以来，国内外汽车梁用钢板主要选用铌钢或钛钢，未对钒作为微合金元素用于汽车梁用钢板及其生产方法作更深入地研究。攀钢利用加钒的成分设计路线，原料成本较低，510L和610L的生产稳定性高。
2012年，鞍钢和太钢是汽车大梁板产量较大的企业，其中鞍钢ASP2150mm、1780mm和ASP1700mm均生产汽车大梁板，全年累计产量均超过了12万t，以510L为主，只有少量的610L，产品主要供应长春一汽；太钢1549mm和2250mm两条线合计产量达到了12万t，以510L为主，产品主要供应长春一汽、中国重汽等。2012年，本钢汽车大梁板产量4.2万t，其中4万t是在2300mm生产线生产，可见宽度较大的产品相对市场竞争力较强。汽车企业实际应用时，宽幅板材纵切分条的利用率更高。本钢汽车大梁板主要供应长春一汽。2012年，唐钢汽车大梁板产量4万t左右，其中510L产量超过75%，还有部分420L和610L，T800L的产量很少。唐钢汽车大梁板主要供应长城汽车。邯钢汽车大梁板产品研发达到了700MPa级水平，2012年邯钢汽车大梁板产量4.2万t，其中510L占比超过85%，H700L不足5%。除以上专业的汽车大梁板外，部分企业生产的低合金高强钢Q460、Q550D等产品在汽车大梁结构件中的消费量在上升。
4、汽车大梁板发展趋势
近年来，随着我国工业现代化进程的加快，汽车产销量保持高位增长，汽车大梁板的需求量正在迅速上升。从汽车工业的发展趋势分析，汽车生产企业在保证安全性能不变的前提下，将尽可能地降低整车自质量，以实现节能、减排和提高运输效益的目的。以重型载货车为例，发达国家已普遍采用屈服强度为700MPa高强度钢制作大梁，取消纵梁的内加强板，有效减轻了自身质量。从目前欧美日在汽车轻量化材料研发历程来看，将来600MPa，700MPa级汽车大梁板将成为市场需求的主流，广泛用于汽车轻量化纵梁、横梁、边梁、立柱和汽车箱体等结构件。不仅要求高强度，而且具有易焊接，成型性好，强度高，韧性优，抗疲劳性能好等特点。随着汽车工业的发展，对汽车的承载能力、使用寿命、节能、节材和安全行驶等方面的要求越来越高，用超高强度钢板生产汽车大梁已成为发展趋势。
5、小结
目前，我国汽车大梁板的市场需求以510L和610L为主，钢铁企业的装备条件和技术水平完全能够满足国内需求，但是能够生产700MPa级以上汽车大梁板的企业数量不多。部分企业为了提高钢板的冷成形性能和焊接性能，降低了钢的含碳量，但是钢板的屈强比高，成形回弹大，随着强度的提高伸长率降低，质量稳定性不高、高强度钢的成形技术没有完全解决。
当前，国内汽车大梁板已经出现了产能过剩，同质化竞争激烈。在此形势下，钢铁企业首先要瞄准市场需求量最大的510L和610L，逐步形成规模生产优势，满足市场需求；在生产工艺上，优化成分设计，降低生产成本，提高竞争力；在市场开拓上，重点开发区域内消费量较大的汽车企业，争取建立战略合作关系。
