從德國汽車企業(yè)戰(zhàn)略來看，低燃耗競(jìng)爭(zhēng)正在演變成輕量化車體與動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)化相結(jié)合的競(jìng)爭(zhēng)……

　　德國汽車企業(yè)在大力推進(jìn)采用碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料(CFRP)實(shí)現(xiàn)車體輕量化，日本汽車企業(yè)則在著重發(fā)展混合動(dòng)力車(HEV)。過去，二者的動(dòng)態(tài)一直對(duì)照鮮明，今后，低燃耗競(jìng)爭(zhēng)將會(huì)演變成輕量化車體與動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)化相結(jié)合的競(jìng)爭(zhēng)。

　　對(duì)此，APS Research的若林一民向日本企業(yè)敲響了警鐘：“如果這樣下去，日本汽車企業(yè)有可能落在德國汽車企業(yè)后面。”此次，他從輕量化車體必需的結(jié)構(gòu)膠出發(fā)，介紹了德國汽車企業(yè)的戰(zhàn)略等。

　　——在就汽車技術(shù)進(jìn)行采訪的時(shí)候，我曾經(jīng)聽說日本廠商在粘合劑的運(yùn)用方面落后于歐洲廠商。這是怎么回事兒?

　　若林：這里說的是“結(jié)構(gòu)膠”。結(jié)構(gòu)膠是用來接合要求高強(qiáng)度和耐久性的部件時(shí)使用的粘合劑。這句話的主要意思是，歐洲汽車企業(yè)正積極地在汽車車體中使用結(jié)構(gòu)膠，而日本汽車企業(yè)比較消極。我這里雖然統(tǒng)稱為歐洲，但起到帶頭作用的是德國。

　　從我通過海外的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)獲得的信息來看，德國汽車企業(yè)之所以積極運(yùn)用結(jié)構(gòu)膠，是因?yàn)槠浔澈笸菩辛讼鄳?yīng)的戰(zhàn)略。

　　——是什么戰(zhàn)略?

　　若林：現(xiàn)在，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)化成了汽車行業(yè)的熱門話題，但德國汽車企業(yè)似乎認(rèn)為“發(fā)動(dòng)機(jī)車暫時(shí)還會(huì)是主流”。這樣一來，為了使發(fā)動(dòng)機(jī)車滿足今后會(huì)更加嚴(yán)格的二氧化碳排放規(guī)定，就必須讓車體更輕。但發(fā)動(dòng)機(jī)車已經(jīng)非常成熟了，包括動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)在內(nèi)，底盤部分輕量化的余地很小。這是因?yàn)槭艿綗帷��?qiáng)度等條件的限制，材料必須以鋼、冷軋鋼板(SPCC)、鋁合金等為主。總而言之，選擇替代現(xiàn)行金屬的材料是非常困難的。

　　因此，剩下的選擇只有車體。也就是說，在德國的汽車企業(yè)看來，如何減輕車體重量是今后汽車制造的關(guān)鍵。

　　在車體輕量化方面，現(xiàn)在可以采取的方法有在局部減薄鋼板、使用輕合金也就是鋁合金和鎂合金等。但綜合考慮各種材料，輕量、強(qiáng)度等性能最為均衡的材料是碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料(CFRP)。

　　當(dāng)然，汽車是組裝產(chǎn)品，車體也需要通過組裝各個(gè)零部件來制造。但CFRP是樹脂，與金屬不同，不能進(jìn)行焊接，只能使用螺栓等機(jī)械接合方式或是粘合劑。

　　也就是說，在德國汽車企業(yè)積極使用結(jié)構(gòu)膠的背后，是希望使用CFRP以減輕車體重量的戰(zhàn)略。而實(shí)現(xiàn)這樣的戰(zhàn)略就必須使用粘合劑進(jìn)行接合。反言之，如果沒有結(jié)實(shí)的粘合劑，CFRP車體的設(shè)計(jì)就無法成立。

　　——如果是為了減少二氧化碳排放量，也就是實(shí)現(xiàn)低燃耗，開發(fā)混合動(dòng)力車(HEV)也是一種方法。實(shí)際上，日本汽車企業(yè)在HEV的開發(fā)方面已經(jīng)把德國汽車企業(yè)甩在了后面。

　　若林：就當(dāng)前的情況而言，通過HEV實(shí)現(xiàn)低燃耗的方法還不合時(shí)宜。從銷售情況來看，HEV應(yīng)該說符合時(shí)代潮流。但是在使用CFRP制造汽車車體方面，日本汽車企業(yè)落后于德國汽車企業(yè)。所以在車體中使用粘合劑的水平不高。實(shí)際上，寶馬率先將面向量販車的CFRP車體投入實(shí)用，開發(fā)出了專門用于這種車體接合的結(jié)構(gòu)膠。

　　從這里可以看出日本汽車企業(yè)與歐洲汽車企業(yè)在戰(zhàn)略上的差別。日本企業(yè)的戰(zhàn)略是先使動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)混合動(dòng)力化(電動(dòng)化)，然后再全面推進(jìn)車體的輕量化。而德國汽車企業(yè)的戰(zhàn)略正好相反，是先使車體輕量化，再全面推進(jìn)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)化。今后，這樣的競(jìng)爭(zhēng)估計(jì)會(huì)正式打響。至于哪一方會(huì)占據(jù)優(yōu)勢(shì)，那就不得而知了。

　　——區(qū)別是是要先發(fā)展動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，還是要先發(fā)展車體。但無論先發(fā)展哪一項(xiàng)，好像都不會(huì)有太大的優(yōu)勢(shì)。

　　若林：當(dāng)然，誰占優(yōu)勢(shì)要看條件，我覺得德國汽車企業(yè)在不久的將來可能會(huì)占據(jù)優(yōu)勢(shì)。因?yàn)榘凑粘＠硗茰y(cè)，與開發(fā)HEV相比，開發(fā)結(jié)構(gòu)材料在耐久性評(píng)價(jià)等方面花費(fèi)的時(shí)間更多。

　　首先，開發(fā)材料比開發(fā)電子部件等費(fèi)時(shí)。而且，車體的強(qiáng)度和耐久性直接關(guān)系到乘員的生命。車體一旦出現(xiàn)破損，人可能會(huì)被甩出車外。而且，開發(fā)車體使用的結(jié)構(gòu)材料基本上只能靠材料技術(shù)人員，很難外包出去。也就是說，公司內(nèi)外的開發(fā)資源有限。

　　而混合動(dòng)力系統(tǒng)就算出現(xiàn)故障，也只是停止工作而已。當(dāng)然，在駕駛中突然熄火會(huì)伴隨危險(xiǎn)，但不會(huì)傷人。而且，構(gòu)成混合動(dòng)力系統(tǒng)的部件大多是由汽車部件廠商和電子部件廠商開發(fā)。也就是說，公司內(nèi)外的開發(fā)資源雄厚。

　　德國汽車企業(yè)想的是先減輕車體。構(gòu)成混合動(dòng)力系統(tǒng)等電動(dòng)化系統(tǒng)的機(jī)電和電子部件進(jìn)化速度快，而且在今后進(jìn)化的余地大。只要認(rèn)真進(jìn)行開發(fā)或是外包，就能比較快地追上領(lǐng)先的廠商(日本汽車企業(yè))。所以要先開發(fā)耗時(shí)久的CFRP車體。

　　將采用新材料的車體投入實(shí)用化，估計(jì)需要10年的時(shí)間來累積技術(shù)。這意味著寶馬可能在10多年之前，就已經(jīng)開始開發(fā)CFRP車體了。如果日本汽車企業(yè)從現(xiàn)在開始，全面著手開發(fā)CFRP車體，實(shí)用化可能需要10年。

　　總之，為了打贏新一代的低燃耗競(jìng)爭(zhēng)，德國汽車企業(yè)首先挑戰(zhàn)的是難度更高的車體的開發(fā)。而日本汽車企業(yè)必須在今后向開發(fā)高難度車體發(fā)起挑戰(zhàn)。出于這樣的理由，我認(rèn)為在今后，德國汽車企業(yè)很可能會(huì)占據(jù)優(yōu)勢(shì)。

　　——構(gòu)成CFRP車體的部件使用什么粘合劑進(jìn)行接合?

　　若林：寶馬為純電動(dòng)汽車“i3”的CFRP車體采用的是雙液型聚氨酯粘合劑(以下簡(jiǎn)稱聚氨酯粘合劑)。選擇這種粘合劑的理由是接合速度快。聚氨酯粘合劑只需要5～10分鐘即可硬化。這種粘合劑是由德國的粘合劑廠商開發(fā)的。

　　聚氨酯粘合劑的問題是從兩種組分混合到可以接合的時(shí)間，即操作時(shí)限(pot life)只有2～3分鐘。兩種組分混合后，很難在這么短的時(shí)間內(nèi)完成點(diǎn)膠、貼合部件、壓接這一系列操作。

　　但現(xiàn)在有了專用設(shè)備，就是雙液自動(dòng)定量混合點(diǎn)膠設(shè)備。該設(shè)備會(huì)將兩種組分分別送入噴嘴，在噴嘴的尖端進(jìn)行攪拌后吐出。在不進(jìn)行點(diǎn)膠的時(shí)候，將噴嘴浸入稀釋劑中，防止粘合劑在噴嘴尖端凝固。從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)使用。

　　——看來CFRP用聚氨酯粘合劑已經(jīng)開發(fā)成功了。也就是說，不只是汽車車體，在使用CFRP制造其他部件的時(shí)候，也可以使用聚氨酯粘合劑吧?

　　若林：是的，但這樣的話，我們就要使用德國廠商的粘合劑，在靈活運(yùn)用方面就會(huì)落在寶馬等領(lǐng)先的歐洲汽車企業(yè)的后面。為了引領(lǐng)世界，日本的汽車行業(yè)應(yīng)當(dāng)聯(lián)合日本的粘合劑廠商，開發(fā)超越德國產(chǎn)品、具備更高功能的新型結(jié)構(gòu)膠。

　　這在技術(shù)上完全可行。普遍觀點(diǎn)認(rèn)為，包括可靠性在內(nèi)，環(huán)氧樹脂粘合劑的綜合實(shí)力優(yōu)于聚氨酯粘合劑，而且相關(guān)功能變性技術(shù)已經(jīng)有了。但環(huán)氧樹脂粘合劑至少需要1～2個(gè)小時(shí)才能硬化，操作性不好。很多技術(shù)人員覺得這么長的時(shí)間，根本無法應(yīng)用于汽車等量產(chǎn)產(chǎn)品，因而選擇了放棄。

　　然而事實(shí)并非如此。通過組合技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)可能性。比如說，在環(huán)氧樹脂硬化的時(shí)候，通過使用電磁感應(yīng)加熱和超聲波加熱，有可能大幅縮短硬化時(shí)間。

　　前面聊的都是使用CFRP減輕汽車車體的話題，其實(shí)我還有關(guān)于鋼板輕量化的點(diǎn)子。我們可以使鋼板發(fā)泡、制造蜂窩狀的輕量鋼板。用3層結(jié)構(gòu)的鋼板替代現(xiàn)有的1張鋼板，使用粘合劑進(jìn)行接合。具體來說就是，制造2張極薄的鋼板，夾住含有空洞的蜂窩結(jié)構(gòu)鋼板(蜂窩鋼板)或發(fā)泡鋼板。

　　鋼板的層疊可以使用薄膜狀結(jié)構(gòu)膠，進(jìn)行高速層壓。點(diǎn)膠的方式比較費(fèi)時(shí)。通過使用薄膜狀粘合劑，使2張極薄鋼板與蜂窩鋼板或發(fā)泡鋼板接合，是能夠?qū)崿F(xiàn)高速層壓的。就像這樣，鋼板、粘合劑都隱藏著巨大的技術(shù)開發(fā)潛力。

　　——日本的粘合劑廠商是不是在積極開發(fā)新粘合劑?

　　若林：每家公司的情況各不相同，應(yīng)該說積極性還不夠。提出“今后需要開展提案型銷售”已經(jīng)過了20年，但以汽車企業(yè)為代表，拜訪客戶“聽取需求”的陳舊銷售方式還依然存在。決定勝負(fù)的因素，是報(bào)價(jià)是否比其他公司低、能否縮短交貨期。現(xiàn)在最管用的話就是“原油價(jià)格正在下跌，本公司能夠在第一時(shí)間低價(jià)提供原油”。

　　一家汽車企業(yè)的高管曾經(jīng)向我抱怨說，“社會(huì)輿論都批評(píng)我們強(qiáng)迫合作廠商壓低成本，但實(shí)際情況不是這樣的。大多都是合作廠商主動(dòng)提出降價(jià)，而提出的新技術(shù)方案少得可憐”。雖然這不能代表所有的廠商，但粘合劑廠商應(yīng)該把此話銘記在心，在開發(fā)新產(chǎn)品技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)方面投入更大的力度。

　　不只是粘合劑廠商，海外廠商已經(jīng)形成了通過營銷探索需求，然后進(jìn)行開發(fā)的營銷導(dǎo)向型制造的體制。而日本廠商依然在向客戶謀求研發(fā)主題。總而言之，汽車企業(yè)只管思考技術(shù)，按照要求進(jìn)行開發(fā)。如果不趕快下定決心，改換成新技術(shù)提案型營銷方式，說不定會(huì)被全世界拋在身后。