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重慶重返“中國(guó)汽車(chē)第一城”的背后，是新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈上的許多企業(yè)，都經(jīng)歷了從落后、追趕，再到趕上、反超的過(guò)程。

9月6日，位于兩江新區(qū)的湖南大學(xué)重慶研究院內(nèi)，幾件兩三米長(zhǎng)、表面銀燦燦的車(chē)架在展廳中一字排開(kāi)。這是該院和長(zhǎng)安汽車(chē)共同研發(fā)的鋁合金車(chē)身樣品，代表了行業(yè)最先進(jìn)的車(chē)身鋁合金材料技術(shù)。

“對(duì)比車(chē)用鋼材，鋁合金的耐腐蝕性強(qiáng)、同等重量下強(qiáng)度更高，且減振降噪能力好，可以大幅提升車(chē)輛的能效、舒適性和壽命。”該院整車(chē)虛擬開(kāi)發(fā)及輕量化技術(shù)研創(chuàng)中心主任李落星介紹，越是高端汽車(chē)，鋁合金用得越多。

然而，就在10多年前，中國(guó)還沒(méi)有一家車(chē)企能自主生產(chǎn)鋁合金車(chē)身材料。

突破的契機(jī)，出現(xiàn)在重慶。

跟跑：填補(bǔ)國(guó)內(nèi)技術(shù)空白

早在2007年，李落星團(tuán)隊(duì)就應(yīng)長(zhǎng)安汽車(chē)邀請(qǐng)來(lái)到重慶，開(kāi)始攻關(guān)車(chē)身用高性能鋁合金材料。

“當(dāng)時(shí)所有國(guó)產(chǎn)車(chē)的車(chē)身都是鋼材的，而奧迪等品牌已經(jīng)有了全鋁車(chē)身。”李落星回憶，“當(dāng)然我們也沒(méi)想‘一口氣吃個(gè)胖子’，只是打算先把鋁合金的車(chē)身零部件搞出來(lái)。”

第一款零部件，就是汽車(chē)保險(xiǎn)杠。

“汽車(chē)保險(xiǎn)杠是一個(gè)重要的安全結(jié)構(gòu)件，同時(shí)又可以通過(guò)螺栓安裝在車(chē)上，替換鋼制件很方便。”李落星介紹，第一道難題就是，采用什么樣的鋁合金材料？

基于添加物、冶煉和成型工藝等方面的差異，材料配方不同的鋁合金會(huì)呈現(xiàn)不同的性能。

為了找到最佳的材料，李落星團(tuán)隊(duì)在一兩年時(shí)間里，對(duì)各個(gè)鋁合金牌號(hào)以及熱處理工藝進(jìn)行深入研究，在試驗(yàn)上百次過(guò)后，終于找到了最適合的材料配方，并在重慶本地找到了能夠按照配方生產(chǎn)的供應(yīng)商。

隨后更困難的一關(guān)來(lái)了：鋁合金的密度始終要比鋼材低，如何讓它達(dá)到鋼保險(xiǎn)杠的強(qiáng)度？

“只能在結(jié)構(gòu)上想辦法。”李落星舉例說(shuō)，同樣的一本書(shū)，攤開(kāi)是沒(méi)什么剛度的，但卷成筒形就完全不一樣了。

鋁合金保險(xiǎn)杠應(yīng)該是什么樣的結(jié)構(gòu)？圓、方、多邊形、各種異形、不等壁厚……李落星團(tuán)隊(duì)和長(zhǎng)安進(jìn)行了無(wú)數(shù)次的試制和測(cè)試。為了得到更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，他們還花大力氣攻克鋁合金擠壓成型工藝，終于找到了強(qiáng)度不低于鋼材的最佳結(jié)構(gòu)。

2012年3月，搭載鋁合金保險(xiǎn)杠的長(zhǎng)安全新轎車(chē)逸動(dòng)正式上市，填補(bǔ)了國(guó)產(chǎn)鋁合金車(chē)身零部件的空白。

依托該項(xiàng)目研究成果，湖南大學(xué)重慶研究院又陸續(xù)開(kāi)發(fā)了車(chē)門(mén)檻梁、前縱梁、電池箱體等車(chē)身鋁合金零部件，并采取技術(shù)合作和轉(zhuǎn)讓等形式，建立了十余條車(chē)用型材、零部件和整車(chē)生產(chǎn)線，車(chē)身鋁合金產(chǎn)品在晟通、長(zhǎng)安、吉利、中車(chē)等多家乘用車(chē)、自主品牌廂式物流車(chē)、軌道車(chē)輛上大批量應(yīng)用，極大推進(jìn)了國(guó)內(nèi)車(chē)身鋁合金產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

并跑：兩年拿出鋼鋁混合車(chē)身

2016年，李落星團(tuán)隊(duì)和長(zhǎng)安的研發(fā)又進(jìn)了一大步：成功開(kāi)發(fā)出國(guó)內(nèi)首款A(yù)0級(jí)車(chē)型的全鋁合金車(chē)身，打破了國(guó)際品牌在該領(lǐng)域的壟斷。

但與此同時(shí)，車(chē)用輕量化高強(qiáng)度鋼材技術(shù)接連取得突破。這給鋁合金車(chē)身應(yīng)用前景蒙上了一層陰影。

看著有些憂心忡忡的團(tuán)隊(duì)伙伴，李落星卻十分從容：“不同技術(shù)路線本來(lái)就會(huì)相互挑戰(zhàn)，甚至?xí)ハ嗳诤希覀冎恍枰ν癸@自己的優(yōu)勢(shì)。”

李落星的判斷十分準(zhǔn)確——2017年前后，鋼鋁混合車(chē)身開(kāi)始成為海內(nèi)外眾多車(chē)企的重點(diǎn)前沿研究方向。

這一次，李落星和團(tuán)隊(duì)決定，不再做國(guó)際“汽車(chē)大佬”的追趕者，而要實(shí)現(xiàn)“并跑”。

說(shuō)來(lái)也巧，當(dāng)時(shí)正向新能源智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)轉(zhuǎn)型的長(zhǎng)安，準(zhǔn)備搞一件大事——和華為、寧德時(shí)代合作造車(chē)。

華為和寧德時(shí)代都是各自行業(yè)里的龍頭，長(zhǎng)安必須展現(xiàn)足夠的造車(chē)實(shí)力,否則無(wú)法打動(dòng)對(duì)方。

于是，長(zhǎng)安決定拿出一款先進(jìn)的鋼鋁混合車(chē)身樣品展示給華為和寧德時(shí)代。而這正好與湖南大學(xué)重慶研究院不謀而合。

李落星介紹，鋼鋁混合車(chē)身研發(fā)的最大難點(diǎn)之一是，不同材料間如何連接組合。這是因?yàn)閮煞N不同材料之間的連接組合是沒(méi)辦法用傳統(tǒng)焊接的，而需要用流鉆螺釘、壓力鏈接、鉚接或者膠接等方式，且不同位置用到的連接技術(shù)也不同。

此外，鋼鋁混合車(chē)身在結(jié)構(gòu)上也與傳統(tǒng)車(chē)身不同，需要進(jìn)行全新設(shè)計(jì)。相關(guān)工作還包括裝備尺寸的配合、車(chē)身各個(gè)參數(shù)的驗(yàn)證等。這是一個(gè)極其龐大的系統(tǒng)工程。

李落星團(tuán)隊(duì)幾十號(hào)人全部入駐長(zhǎng)安汽車(chē)全球研發(fā)中心，還在研發(fā)中心對(duì)面建設(shè)了柔性試制生產(chǎn)線。從虛擬設(shè)計(jì)到樣車(chē)試制、測(cè)試再到整改、重新試制……花了足足兩年時(shí)間，終于拿出了合格的樣車(chē)車(chē)身。

華為與寧德時(shí)代對(duì)樣車(chē)十分滿意，與長(zhǎng)安開(kāi)展合作造車(chē)。阿維塔11和阿維塔12憑借先進(jìn)的鋼鋁混合車(chē)身等技術(shù)，在國(guó)內(nèi)外收獲廣泛關(guān)注和好評(píng)，并雙雙斬獲設(shè)計(jì)界“奧斯卡”——德國(guó)“紅點(diǎn)最佳產(chǎn)品設(shè)計(jì)獎(jiǎng)”。

領(lǐng)跑：高端車(chē)身可3D打印

在實(shí)現(xiàn)與國(guó)際先進(jìn)技術(shù)“并跑”的愿望后，李落星團(tuán)隊(duì)的下一個(gè)目標(biāo)是領(lǐng)跑。

他介紹，目前團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)行3D打印鋁合金車(chē)身項(xiàng)目的研發(fā)，最近已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)了大型車(chē)用鋁合金結(jié)構(gòu)件的樣件打印。

“3D打印的優(yōu)勢(shì)是不需要開(kāi)模具，柔性度大，缺點(diǎn)就是目前的效率低一點(diǎn)，適合小批量制造。”李落星說(shuō)，未來(lái)一些國(guó)內(nèi)高端品牌車(chē)型定制化屬性比較強(qiáng)，單車(chē)型年銷(xiāo)量也不大，很難去建大型的自動(dòng)化生產(chǎn)線，這種情況就很適合用3D打印。

此外，針對(duì)海外市場(chǎng)的車(chē)型，比如右舵車(chē)型，在銷(xiāo)量不大的情況下，也適合采用3D打印。

在國(guó)內(nèi)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)全球領(lǐng)先的大型鋁合金壓鑄車(chē)體方面，李落星團(tuán)隊(duì)也有新的研發(fā)布局。

實(shí)際上，李落星團(tuán)隊(duì)從2006年開(kāi)始，就率先進(jìn)行了相關(guān)技術(shù)研發(fā)，但由于裝備和市場(chǎng)的限制，并沒(méi)有立刻在企業(yè)落地形成產(chǎn)能。如今，該團(tuán)隊(duì)正針對(duì)新興的壓鑄材料、工藝、裝備、模具以及配套檢測(cè)等進(jìn)行針對(duì)性研發(fā)，以期進(jìn)一步推進(jìn)國(guó)內(nèi)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

湖南大學(xué)重慶研究院副院長(zhǎng)劉琦介紹，該院依托李落星團(tuán)隊(duì)，已建成了集研發(fā)、試制及測(cè)試于一體的輕量化技術(shù)平臺(tái)。

此外，該院還建設(shè)了新能源動(dòng)力系統(tǒng)能效與安全聯(lián)合創(chuàng)新中心、車(chē)網(wǎng)智能融合技術(shù)研創(chuàng)中心等，自主研發(fā)的動(dòng)力系統(tǒng)性能仿真軟件成功打破了國(guó)外壟斷，并在國(guó)內(nèi)多個(gè)行業(yè)進(jìn)行了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

記者 白麟