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轻量化:交通领域的绿色厘革

时间:2011 - 08 - 10 字号

  摘自《中国铝加工与铝市场通报》
 

  铝在交通领域中的价值
 

  铝可付与轿车较高的性能。在已往50 年时间里,轿车铝用量逐渐增加,并逐步取代铸铁(发动机罩和变速箱箱体),低碳钢(车身和车轮)和铜(散热器)。从历史上来看,铝在汽车上的应用主要是以铸件的形态。近些年来,工程师们已经逐渐发明了适合汽车应用的其他铝制产品,好比挤压件和冲压零件,在汽车的底盘和悬挂系统、撞击治理和其他结构化应用中,锻件的应用也不绝增加。
 

  在欧洲,凌驾20%的汽车车篷是铝制的,包括大宗家用轿车,譬如标记307。捷豹XJ是第一个铝制车身,它是基于铝板材的设计,使用了结构化的粘合连接技术作为其连接方法之一  A碛屑钢指咝阅芘艹档某瞪,好比法拉利和莲花,也是铝制的。
 

  铝付与卡车较高的承载能力。目今,大大都油罐车和油罐半拖车的上盖完全是铝制的。铝也经常用于货车、倾卸和自卸的车体上。关于一辆铰链式卡车,平均来讲,使用铝制元部件可为卡车拖车带来的重量缩减最高可达2 吨。因此,一辆铝密集型的卡车,由于自身重量的优势,就可以在不凌驾重量限制的条件下承载更多负荷。承载能力的上升意味着运输次数可以降低,并进一步降低等量二氧化碳的排放。
 

  铝付与客车更大的客运量,客车用铝优势是多重的。铝可挤压成庞大的形状,可用于庞大的设计和整体上强度要求高的结构。使用铝制车身的现代客车比古板客车要轻数百公斤,在限定的最大总重量的情况下,用铝的客车可运输更多客人,并降低运输的本钱。特别是关于那些远距离运输的客车和需要经常?抗徽镜愕目统,铝的优势更为明显。
 

  2008 年,世界第二大的客车制造商——郑州宇通客车公司引进了两种新型的情况友好型客车。新的铝密集车身比古板客车的车身重量减轻46%左右,这样一来,新车型的油耗和温室气体排放也会相应降低。
 

  铝付与火车/地铁较低的运行本钱。上世纪60 年代,铝用在了齿轨铁路市场上,80 年代,由于低廉的运行本钱和提升的加速性能,铝开始成为乡村交通和高速列车的首选金属质料。1996 年,高速双层火车得以开发,这种火车集高速度和最优化运输能力于一身,其重量比单层轻12%,而客运量却增加了40%,这一切都应归功于铝结构的应用。
 

  如今,许多国家都在运营铝制的地铁或有轨电车。例如加拿大的动力火车,法国的高速电气双层火车和日本的光速号铁道之星(新干线子弹头火车)。目前,列车的许多承重元部件和车身都接纳了铝。
 

  铁路一经指的是“铁铺就的门路”。目前,列车的许多承重元部件和车身都全部接纳了铝。正是由于全铝的应用,才使得列车速度凌驾350 公里/小时成为可能。在西欧,地铁和都会列车每五辆机车车身中就有四辆是用铝制造的,所以术语“铝路”或许越发适合表达目前的铁路运输现状。
 

  铝在绿色战略中饰演重要角色

  凭据国际能源局(International Energy Agency)的研究,约莫20%的人认为,温室气体排放是在交通运输领域爆发的。因此,降低运输工具的重量就成为改善燃油效率、降低能源消耗和温室气体排放的一个重要要领。虽然,另有其他的步伐,包括改善发动机性能、降低空气阻力和开发更好的润滑油等。
 

  每年,与交通运输相关的温室气体排放总量抵达76亿吨。由Helms and Lambrecht在2004得出的最后研究结论是,如果所有的运输工具(包括公路车辆、轨道车辆和飞机)都可以在坚持性能稳定的同时,凭据当今的设计理念进行轻量化,那么就可以在这些工具的使用阶段减少6.6 亿吨的温室气体排放。
 

  一辆汽车的生命周期由三个独立部分组成:生产,使用和报废。正是由于铝可接纳的性质,该历程可以描述成“摇篮到摇篮”而不是“摇篮到宅兆”的历程。使用阶段消耗的能源和相应的等量二氧化碳排放都是最大的,而生产和报废阶段的排放占总量比例少于20%的等量二氧化碳。所以,减少车辆生命周期内能源消耗的步伐应该集中在使用阶段。
 

  2006 年,全球约莫生产了6500万辆乘用车和轻型卡车。由于铝使车辆减重,进而减少了全球1400 万吨等量二氧化碳的排放。在它们生命周期内由于使用铝而带来的总能量节约相当于550亿升的原油。
 

  自从铝进入到交通运输领域,就为陆地和海洋运输工具的轻量化做出了显著孝敬,将来也是如此。交通行业对铝的需求也逐年增加,2005 年,约莫全球铝消费的30%爆发在交通领域。2000 年,每辆汽车的含铝量仅有100 到120 千克,2006 年,这个数字增加到了110到145 千克。
 

  通过取代较重的质料实现轻量化,铝工业一直寻求开发和优化交通运输行业的元部件,以降低燃油消耗和减少温室气体排放。在差别系列的运输工具上,铝正一个零件接着一个零件的替代原有质料。每个零件都要进行单个的生命周期剖析,以便为该零件生命周期内的能源节约和温室气体减排提供信息。

  铝工业开发的一个生命周期模型适用于所有交通工具零部件的盘算,包括汽车、卡车、火车和轮船。该模型的结果是基于果真可获得的铝生产、使用和接纳信息,结合生命周期评估原理,并参照国际标准ISO 14044 中与能量和温室气体排放有关的部分盘算得出的。
 

 。ū嗾咦ⅲ2011年7月15日,全球第二大、中国及亚洲最大的工业铝型材研发制造商中国jxf吉祥坊宣布进军高附加值的铝压延材业务并取得新进展,集团将分阶段建设整体年产能达300万吨的铝压延材生产基地,以整体产能及产品定位计属全球领先之列。铝压延材,即铝板项目,主要应用于航空航天、船舶、轨道交通等领域,中国jxf吉祥坊此举旨在满足全球交通行业的强劲需求,并成为集团未来实现利润增长的强劲动力。)


 

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