凭仗持续立异和协作开发形式，钢铁作为交通职业的“主力”资料，方位仍不易撼动。

  2019 款雪佛兰Silverado 皮卡的驾驶舱是多种钢材和铝材混合运用的模范。

  2014 年，福特（Ford）隆重推出 F-150 铝质皮卡，整个轿车职业为之一震。在这之前不久，Ducker Worldwide 也曾发布了一项针对世界铝业的研讨，猜测这种轻质金属资料将在下一个新车开发周期中在北美轻型货车细分范畴中占有主导方位，并标明到时近七成新皮卡均将许多选用铝资料。多重信号好像均标明，一场铝业改造正在轿车职业中酝酿。

  但是，作业并未向估计的方向开展。五年过去了，全球商场中仍没有任何一辆量产皮卡真正在驾驶室和底盘等首要方位许多选用铝材。这种趋势在全球干流车厂的新车发布中可见一斑：福特为全新 2018 款全尺度 SUV 装备了铝质车身结构，但 2019 款福特 Ranger 的首要架构仍是钢材；通用轿车 (GeneralMotors) 2019 款雪佛兰（Chevrolet）、GMCSilverado、Sierra 1500 及一些高配车型均毫无例外地连续了公司专为皮卡和 SUV 车型打造的“混合资料战略”；FCA 集团旗下的 Ram 和 Jeep 品牌货车也持续选用钢结构。不过，新款 JL 系列 Jeep 牧马人则改用铝质车门（和铰链）、发动机罩、挡泥板和挡风玻璃架（虽然仍不触及驾驶室和底盘等首要方位），详细铝材类型包含美铝（Alcoa）新式 C6A1 高合金、6022 号合金和 A951 号合金。

  事实上，牧马人能够成功减重 200 磅（91 公斤）的一个原因，是选用了镁资料的后摆门，也便是说FCA 为牧马人从头启用了 Pacifica 休旅车分配的镁资料升降门（本钱并不低）。此外，这些货车还有一个共同点，即悉数选用了钢质梯形结构分配部分铝质横梁的规划，这也一起表现了通过有限元办法优化的高强度钢材的极致功能。

  对此，密歇根大学资料科学与工程系教授 Alan Taub 博士观察到：“咱们现已从‘密布运用单一资料’的传统资料观转变为‘将适宜的资料，用适宜的办法，运用至适宜的方位’的新思路。”

  对此，草创公司 Rivian 的立异 R1T 电动皮卡便是一个很好的比方。据了解，这款电动皮卡估计将于2021 年面世，其主驾驶室通过专门规划，选用了多种高强度钢材分配铝质封装的规划，可明显下降分量并优化防撞功能。

  事实上，除了一些经济型车型，这种混合资料运用的思路也得到了许多豪车制造商的认可。几个比方：特斯拉 Model3 和Model Y 均未连续 Model S 和 Model X 密布运用铝制资料的规划，反而运用了适当大比例的钢材；奥迪（Audi）也不再一味推行“铝资料”战略，转而向“混合资料”的规划思路转型（包含公司最新的 eTron 电动车也是如此），而这种转型在轿车职业中并不罕见。

  钢铁商场开展研讨所（Steel Market Development Institute）轿车商场副总裁Jody Hall 博士标明，“现在，一说到’轿车减重’，大环境寻求的现已不再是’密布运用铝资料’，而是’灵敏选用多种资料组合’ ­——这便是轿车厂商向咱们传达的信息。”此外，Hall 和 Taub 博士均认为，首要，钢材较其他轻金属和碳复合资料具有得天独厚的优势；其次，钢铁职业近年来也在活跃研制愈加健壮的轿车专用钢材。在此布景下，钢材作为轿车车身结构和底盘体系“主力”资料的方位无法撼动，至少未来十年的状况不会改变。

  此外，咱们也能够从图片上看到，近些年来，强度更大、延展率更高的钢种层出不穷，从大约 200 MPa到2000 MPa 不等，挑选规模远远超越其他任何一种单一金属资料。“要想获得与新式钢材相似的强度规模，你只能挑选增强复合资料。”Hall 博士断语，“但增强复合资料的本钱却是其他根底资料的许多倍。事实上，从性价比来说，没有任何满意轿车职业要求的其他资料能够与钢材比美。”

  对许多开发工程师而言，钢材职业的吸引力在于这个职业不断移风易俗的立异协作形式。事实上，这种协作立异始于 20 世纪 80 时代，其时的钢铁制造商不得不联合抵挡塑料职业对轿车皮革的冲击。“咱们的协作是与整个钢铁职业打开的，而非某一家钢铁公司。”Hall 博士解说说：“钢铁职业向咱们展现他们的规划，而咱们的效果是协助他们以更具本钱效益的方法让这些规划成为实践。”

  “当然，这并不是说钢铁公司不会独自与轿车制造商协作以满意它们的特别需求，仅仅说整个职业的广泛参加现已得到了轿车客户的必定，”Hall 博士标明，“咱们都期望使用更少的资源，完结更大的方针。因而，从分配资源和确保时效方面，职业协作是一种十分有用的方法。几十年来，咱们一向坚持这种作业方法，并从中持续获益。”

  现在，市面上最先进的高强度（AHSS）和超高强度（UHSS）钢种能够供给 2000 MPa 的拉伸功能。这种所谓的“第三代”高强度钢在 2018 年正式面世，首要供货商包含 ArcelorMittal、AK Steel 和 Nucor。事实上，其时，有一些原始设备制造商需求一种在确保平等强度的前提下，延展性更高的钢材，第三代钢种应运而生。

  “厂商这么要求部分是期望削减冲压硬化钢的用量。”Hall 博士解说说，“详细来说，他们期望能够在不晋级出产设备的前提下，在室温环境将钢材加工为一些几许形状更为杂乱的零部件，这是现在的高强度钢种无法满意的。这些厂商期望下降冲压出产线的本钱。”

  2019款本田歌颂的后方双环负载传递途径架构首要选用了钢材，RDX 的门环则选用了 1500 MPa AHSS 高强度钢。

  任何新资料在进入轿车职业前均需等候必定的验证和交给时刻，因而第三代钢种在轿车职业的大规模运用估计将在 2023 年左右完成。专家指出，在未来，冲压硬化钢将答应车身工程师在确保高强度的前提下，打造几许形状更为杂乱的零部件，因而并不会从轿车职业退出历史舞台。举个比方，本田（Honda）已将这种冲压硬化钢运用至旗下 NSX 超级跑车的 A 柱中，然后最大极限地缩小 A 柱的横截面，为驾驶员供给不受遮挡的开阔视野。此外，RDX 车型的表里门环中也选用了 1500-MPa 钢。

  在确保平等强度的前提下，铝合金零部件的成形愈加困难。Hall 博士标明，“事实上，零部件的几许形状对车辆功能有很大影响，并且也与车辆的全体减重休戚相关，也便是说一种资料能够支撑的几许形状越多，则下降资料用量的几率就更大，因而也更简单完成减重。很显然，这是铝合金资料的坏处之一。”

  许多人或许认为，未来的轿车职业将是电动轿车的全国，且不管自动驾驶轿车还对错自动驾驶轿车均将首要选用铝材和碳纤维资料，但事实上钢材仍将在推动轿车职业改造中发挥至关重要的效果。与平等尺度的内燃机车辆比较，电动轿车减重带来的实践效益相对较小。

  “传统内燃机车型的车身和底盘简直占车辆总重的一半，因而针对这些部位减重能够给车辆带来适当可观的收益，比方大约0.2 mpg 的燃油经济性提高。”Hall 博士解说道，“但减重对纯电动轿车的协助要小许多，收益彻底无法掩盖为减重自身付出的本钱。”但是，一些一级供货商向《轿车工程》共享，未来，铝资料在电动轿车范畴运用的首要增加点将会集在电池组部分。

  Hall 博士玩笑到，“钢资料在轿车职业的运用现已超越100 年了，所以咱们或许都认为咱们现已没什么能够持续立异的当地了。”事实上，这种主意错的离谱，这点作业在第一线的车身组织工程师是最了解的。

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