在2023中国工博会暨（第五届）中国汽车新材料应用高峰论坛-汽车用钢铁材料论坛上， 电子科技大学深圳高等研究院博士熊自柳讲解了汽车行业绿色、轻量化发展背景，并新能源汽车绿色选材及安全性、“绿色” 材料及“绿色” 智造技术分享了相关干货。
汽车行业绿色、轻量化发展背景
绿色可持续发展背景：绿色、低碳、可持续发展是时代的主题
疫情后全球碳排放量继续增加，2022年全球二氧化碳排放量达到368亿吨，何时实现碳峰值仍未可知，在此背景下全球33个国家和经济体承诺碳中和，致力于碳减排。
全球各大经济体制定了严格的CO2排放目标，中国发布了汽车全生命周期温室气体及大气污染物排放评价方法T/CSAE 91-2018， GB/T32515-2015温室气体排放核查与报告要求等标准。
汽车行业在行动：国内外主要车企都制定了碳排放时间表和技术路线，丰田2015年最早制定碳排放计划，长城汽车2021年6月制定碳中和计划，博世汽车400个业务已实现了碳中和目标。
电动车比燃油车全生命周期降低碳排放43.6%，汽车行业选择主推发展电动车型，近年来国内新能源电动车获得了快速发展。
国内外头部钢铁企业制定了自己碳排放时间表和技术路线，国外SSAB公司最早2030年实现无碳目标，国内宝武、河钢等致力于2050年实现碳中和。
新能源汽车轻量化背景：轻量化提升续航里程，减少电耗，减少全生命周期温室气体排放
轻量化+提升电池能量密度的混合策略是续航里程提升的最经济的手段，整备质量每减少 10%，续航里程增加 5.5%；每轻量化170Kg，电耗减少1kWh/100km。
轻量化是提升续航里程的重要手段：整备质量每减少 10%，续航里程增加 5.5%
轻量化是将降低电动车电耗的重要手段：轻量化170kg，每100km行驶里程，减少电耗1kWh
新能源汽车绿色选材及安全性
轻量化选材基础：全生命周期碳排放
高强钢单位碳排放值是铝、镁、碳纤维的20%、10.5%和5%，零件重量1.2,1.5和1.7倍，材料生产阶段总碳排放23%，7%和17%，整车低碳排放车型数量占比达到68.9%，是汽车全生命周期实现“0”碳排放的最理想材料之一。
AHSS钢制车身全生命周期低碳排放车型占比68.9%，明显对于Al制车身全生命周期碳排放车型31.1%。
轻量化选材基础：车身安全性要求
高强钢在强度、弹性模量等安全性能方面相比铝、镁、塑料等材料优势明显，是乘用车尤其新能源汽车轻量化安全设计最佳材料之一。
轻量化选材基础：汽车制造成本分析
高强钢比铝/镁/纤维等具有价格优势，AHSS钢进一步扩大优势，世界汽车用钢联盟概念车钢质FSV比铝制FSV总成本低。
钢质电池包(61.3%Steel+36.8%Al)比铝质电池包(14%Steel+80.6%Al)成本降低约20.1%，成本节约232元 。
“绿色” 材料及“绿色” 智造技术
“绿色”材料： 钢铁材料“净零碳”发展
钢铁行业实施“控碳”、“降碳”、“净零碳”的技术路径：严控产能、压减产量实现总量控制；节能提效、结构调整、能源替代实现降碳；氢冶金、碳捕集，借助碳汇实现“净零碳”助力汽车轻量化和“零碳”发展。
“绿色”材料：钢铁材料绿色化发展-生产流程持续革新
钢铁材料采用氢冶金、电炉炼钢，ESP+CSP等短流程工序，碳排放可降低75%以上，吨钢二氧化碳可低至0.4吨。
“绿色”材料：汽车用钢超高强发展
MS、HF、DP、QP等超高强钢强度可达1400MPa以上，在白车身应用比例达71%以上
“绿色”材料：铝材料绿色化发展
电解铝生产工艺LCA周期碳排放约18吨，采用回收铝冶炼可降碳95%，碳排放大幅降至0.6吨。
“绿色”材料：铝材料高强化发展
汽车用铝板性能不断提升，通过轻量化潜力还可以提升，单从厚度角度来看，目前还有65%的轻量化潜力。
“绿色”智造技术：汽车“绿色” 制造技术
汽车制造阶段产生了4.3%LCA碳排放，碳排放量达到1.7吨二氧化碳。
辊压、液压成形制造技术材料利用率、轻量化水平高，碳排放比冲压制造的汽车减少碳排放。
FSV成形制造方法对碳排放的影响
不同成形制造方案碳排放数据：冲压＞热冲压＞辊压＞液压成形
先进的成形技术可以提升材料利用率、成材率、降低能耗，智能制造赋能成形制造“绿色” 发展。
