近年来，汽车制造业对达到环保要求和安全性能方面日益关注，这直接导致必须减轻车身质量，包括使用铝合金材料及其工艺技术。

图1展示了欧洲对降低CO2排放的时间表，以及对CO2超限量排放的罚款金额。政府针对CO2排放的法规每年都日趋严格。

图1  欧洲减少CO2排放和超排放的罚款规定

为了避免被罚款，汽车制造商们不得不尽量争取达到CO2平均排放标准。而北美的汽车制造商还得同时达到针对燃油消耗量的法规的要求，即众所周知的美国汽车制造企业平均燃油经济性标准（即CAFE ,Corporate Average Fuel Economy，见图2）。为了能够减轻汽车质量，就有必要选择最适宜的轻量化材料。

图2  CAFE 标准规定

选用铝合金板材对减轻汽车车身质量非常有帮助。如果用铝代替钢来制造汽车上所有的覆盖件，可减轻的质量如图3所示。

图3  铝车身覆盖件的轻量化

在汽车制造上，铝可代替两倍质量的钢或铁，每一磅的铝材使用，就可使CO2排放减少9.07kg。只要经过合理的设计，在汽车制造上用铝代替钢后，汽车质量每减轻10%，燃油消耗就能节省约6%～8%，同时也降低了温室气体排放。基于上述原因，如表1所示，许多欧洲、北美、日本和韩国的汽车制造商采用了铝车身板件。

表1  世界各国在汽车上使用铝板的案例

铝车身板不仅用于豪华车上，同时也用于量产车上。汽车制造商用铝板制造发动机舱盖、侧翼板、行李箱盖、车门、车顶，和全铝汽车。随着汽车制造商们努力争取达到欧洲、美国和其他国家的CO2排放标准和燃油消耗的规定，铝制车身板件的使用在将来将会大量增长。

多年来汽车工业一直使用铝合金，但似乎缺少对铝合金的了解。当人们使用铝合金出现问题时，总是喜欢用钢材来解决问题，因为人们对钢材有丰富的使用经验。如图4所示，汽车业所使用的典型铝合金板材的成形性能低于钢板材。但通过多年的科学攻关，铝合金板材的成形性能得到很大改善，通过冲压模具和润滑系统的调整，使变形更加均匀，就可以制作出优异的抗凹性和良好的形状的铝合金冲压部件。重要的是理解铝材的性能，然后做出匹配性能的设计。因此，建议汽车制造商应让其铝材供应商介入汽车设计的每一阶段。

图4  铝合金板材与钢材的成形极限图对比

表2显示的是用于车身覆盖件常见的铝合金材料，它们用国际认可的4位数编码来标识。

表2  汽车上所使用的铝合金

5xxx系列表示铝镁合金，6xxx系列表示铝镁硅合金。5xxx系列的合金由于其低成本和良好的成形性能，一直应用于车身覆盖件上。但它的缺点是很容易在成形后留下如图5所示的拉伸应变痕迹，而这些表面痕迹在喷漆后即显露无遗，除非用研磨剂重新抛光。

图5  5xxx系列铝合金板成形后出现的拉伸应变表面痕迹

铝材供应商经过艰苦的努力终于开发出一种新合金6xxx，在成形后不出现拉伸应变表面缺陷。6xxx系列的特点是其具有良好的可热处理能力，在200℃的温度下，它的烘烤硬化程度有明显提高。大多数欧洲、美国、日本和韩国正在使用铝合金板材的汽车制造商表明，6xxx系列的铝合金有着最广泛的用途，它结合了良好的延展、拉伸性、抗凹性和表面坚固的特点。为了达到最好的经济性，目前的设计通常是在覆盖件的内板上使用5xxx系列合金，覆盖件的外板使用6xxx系列合金。但也有一些汽车制造商会在覆盖件的内板上使用6xxx系列合金，它经过烘烤后有超过5xxx合金的延展性。相比较而言，使用6xxx合金反而有可能会更节省材料。同时，覆盖件的内外板都使用6xxx合金更便于回收利用。

电火花毛化加工（EDT）处理让覆盖件的铝外板也拥有了与钢制覆盖件类似的表面质量。经过EDT处理与轧制表面的结构区别见图6。

图6  经过EDT 处理的表面和轧制表面的比较

拥有轧制表面的铝合金板材有时可用于覆盖件的内板，但由于其在喷漆后的具有明显的方向性效果，它很少用于覆盖件的外板。而经过电火花毛化处理后的铝合金板材在成形后就很少有方向性的影响，并且其表面形成的润滑坑很容易积蓄流体静压力。因此，经过电火花毛化加工处理的铝合金板材比仅是轧制表面的铝合金板才具有更好的成形性能。同时，它也改善了冲压车间里的操作，如毛坯料的开垛，减少遗留在模具表面上的工件材料铝屑的清理，并且可以保证冲压参数的更加一致性。

铝材表面有一层致密的氧化膜，具有长期的抗腐蚀性能，而钢材没有这种致密的氧化膜，十分容易氧化。汽车业所使用的铝合金5xxx和6xxx系列具有优异的抗腐蚀性能。涂漆之后，6xxx系列合金由于氯化物离子的存在和表面抛光有可能产生丝状腐蚀，类似车轮印的线条会局部出现在薄片或切割边缘，并在漆膜下扩展。

对6xxx系列合金的板材进行表面预处理被认为能有效地减缓丝状腐蚀。表面用氟化锆处理比用铬酸盐会有更好的表现。并且用其他以锆盐或钛盐为基础配方的处理方式被广泛认为比用铬酸盐更加环保。与轧制表面和酸洗表面相比较，经过表面预处理的铝合金板材还能长期改善粘合强度，让粘接剂有更好的吸附力，并提高底漆和涂层的稳定性。

干性润滑比油脂润滑能让铝合金板材有更好的成形性能，并改善开垛的性能，防止开垛时产生重叠板料进入冲压机的问题。同时干性润滑也提供了更好的表面保护，让汽车制造商能保持冲压车间的环境整洁，并且在包边和机械连接前不再需要重新润滑。

激光切割技术让汽车板坯更好地成形出汽车覆盖件，优化了板坯在冲压时的压边力，改善了复杂的深冲压件的成形性能。因此汽车制造商们在车型设计上拥有了更大的灵活性，降低了废品率以及废品处理费用。同时，板坯的边缘切割质量好，切割尺寸也非常精确。

长期以来，Novelis一直在为研发并改进铝制车身覆盖件的质量付出艰辛努力。凭借Novelis优异的技术、品质和服务，许多领先的汽车制造商如宝马、奥迪、梅赛德斯－奔驰、通用、福特、原戴姆勒－克莱斯勒和雷诺都选择Novelis作为他们铝制车身覆盖件的铝材供货商。目前，在铝制车身覆盖件市场上，Novelis占据了70%的欧洲市场、50%的北美市场以及整个韩国市场的份额。Novelis生产多种6xxx和5xxx系列铝合金板材，这些板材拥有高成形性能，在剧烈的包边工况情况下也能表现出非常好的性能。Novelis铝合金板材拥有良好的表面质量、烘焙后的高强度和更佳的行人安全性能。Novelis能帮助客户选择合适的铝合金板材来满足其特定的需求。在铝合金板材表面的形态上，Novelis可以提供经过电火花毛化加工和轧制表面的铝合金板材，同时还可以提供激光切割、人字形、梯形、圆形或Ω形的板坯，以及不同预处理方式的铝合金板材，也提供干性润滑和油润滑的铝合金板材。

直至目前，使用铝车门内板的汽车制造商们都不得不受标准铝合金的成形性能的限制而有所妥协，在设计上要么采用没有窗框的车门，或采用多部件的内板。为了克服这个限制，Novelis FusionTM引入，它可以同时铸造出多层合金在一个高质量的轧制大扁锭上，其核心为一种铝合金，然后复合一层或多层不同的铝合金。这种大扁锭可以被轧制成如图7所示的铝板，在同一个产品的内外两侧结合不同的特性。

图7  使用Novelis Fusion扁锭轧制的铝合金板材示意图

Novelis Fusion AF350产品可被设计成允许包括窗框在内的单件车门内板，它拥有增强的延展性和极佳的包边能力。核心层的铝合金保证了成形性能，内外两侧的合金层提供了极佳的抗腐蚀性能。2008年9月，一家领先的汽车制造商率先采用Novelis FusionTM AF350来生产车门的内板（如图8所示）。

图8  使用Novelis Fusion AF350生产的车门内板

Novelis能提供优异的单合金或Novelis Fusion多合金的铝板材制造出任何复杂形状的汽车覆盖件，使得汽车制造商有更好地运行性能、更精益的过程以及更好地节约成本。同时，Novelis可以提供完整的全套服务，提供优良的产品质量、技术支持和可靠的交货期。Novelis希望与客户发展长期的合作关系，通过创新的铝合金板材在未来汽车零部件研发方面成为客户有价值的合作伙伴。