畅想汽车模具制造新未来

中国模具工业协会名誉会长 褚克辛

汽车低碳化、轻量化给汽车模具带来的新需求、新变化

汽车低碳化、轻量化是汽车产业发展到今天，面对环境、能源和安全的挑战，也是必须迅速解决的问题。近些年来，全球的汽车制造商都为实现这一目标，而做了不懈的努力。

减轻车体重量是实现上述目标的一个关键环节，因此，汽车设计师在车身设计时，选用了大量的新材料用在了车身结构上。比如铝镁合金、高强度钢板（高强度钢板目前在车体上的应用量已超过50%或更多），甚至碳纤维复合材料都已大量用在了车身的结构件和内外覆盖件上。例如奥迪A8和路虎SUV高级越野车甚至采用了全铝车身结构。VOLVOSUV越野车的后行李箱外板，更是采用了新型符合材料。这些举措都是为了实现汽车轻量化，从而达到低碳的目的。

当然，车身模具的开发必须跟上汽车发展的需要。这是历史赋予车身模具行业的使命。新材料的应用，也给汽车模具的进步带来了新的机遇挑战，对模具开发提出了更高的要求。例如高强度钢板的大量应用，其成型过程与传统的工艺方法有很大的区别，模具在欧美10多年前就是模具开发的重点，我国汽车模具行业在近些年在这个领域也有较大的突破。用于车身结构件的热成型模具、内高压成型模具、大型多工位快速模具和大型级进模具，近几年进步很快。镁铝合金的成型研究，一汽模具6年前就与欧洲企业合作，为英国路虎提供5个车型的部分铝镁合金的模具，为国内开发全铝车身，实现轻量化，在模具开发方面奠定了技术基础。这说明车身减轻重量，应用的材料要变化，要实现新材料的应用，模具开发一定要先行，也就是说车身模具产业要瞄准、洞察汽车车身技术发展未来的变化和趋势。与汽车研发对接，在紧密合作上有所突破，对未来的技术需求有一个准确的判断，提前对未来可能的需求进行研发和技术储备，才是实现轻量化的关键。

2014 年我国汽车模具制造的新突破

近些年，我国车身模具行业技术进步的速度非常快，这主要是汽车产业拉动的结果。汽车车身技术的进步，对模具的开发提出了更高的要求。

近几年，模具的前期开发能力有了更快地进步。制造过程前移，传统的以生产为中心的生产方式正在被开发前期的技术所替代。全工序的CAE分析技术已广泛用于模具设计的前期阶段，精算技术、回弹补偿分析技术已在CAE阶段的广泛应用，虚拟仿真（VR）3D系统能够真实地演示自动化模具在大型冲压生产线的运行状态及可能发生的问题。这些新技术的应用，使模具设计更加准确和完美，传统的依赖钳工作业的大量工作逐步被设计阶段的技术进步所替代。从而大大缩短了模具制造周期，为车身开发一次成功奠定了基础。

国际上近些年非常热门的，用于车身高强度钢板结构件的热成型模具、梁类的副车架产品和内高压成型模具等，已在2014年上半年由吉林省元隆达模具厂开发成功，并已为国内外客户批量设计和制造，一举打破了此类模具长期依赖进口的局面。

制约我国汽车模具发展的瓶颈

我国汽车模具（车身模具）近10多年的发展是令人瞩目的，从近15年到现在是稳步发展，快速进步，从小到大。现在已经成为汽车模具制造大国。过去我们小到什么程度呢？15年前，我国的汽车模具的技术和产能非常薄弱，全国加起来的总量甚至不敌我国的台湾地区，更不用说与日本去比较，因此，20世纪90年代，我国大多汽车模具来自中国台湾和日本。那么我们现在大到什么程度呢？

（1）最多的模具企业在中国。现在哪一个国家也没有中国的模具企业多。在模具产业发达地区——珠江三角洲就集聚了近万家模具企业。仅浙江黄岩地区的模具，今天的产能已远远超过15年前我国台湾地区的能力。

（2）最大的模具企业在中国。例如天津汽车模具集团公司、一汽模具公司、比亚迪模具公司和上海亿峰等企业的规模之大令世界模具行业瞩目。一汽模具的一个模具生产车间的面积就达6.8万m2，世界上任何一个国家都没有达到如此规模，虽然他们是模具制造强国。

（3）中国模具制造全球化的布局也在逐步形成。2013年天津汽车模具集团成功购买了德国GIW模具厂，为中国模具欧洲制造打开了先河。中国模具企业与国际先进企业合资、合作比比皆是。

以上三点说明，我国现在已经是汽车模具制造大国，但还不是模具制造强国，大而不强就是差距，有差距就一定有瓶颈，瓶颈就是我们需要快速解决的问题。我国的模具产业发展很快但不平衡，产业结构也不尽合理，主要表现在中低端模具企业多，模具产能过剩，行业内同质化竞争激烈，企业发展后劲不足。模具产业链虽然已经形成，但关键的模具材料，模具钢还需部分进口，冲压模具的铸造技术与国际水平还有一定的差距。高端模具的前期开发能力不足，只有少数企业具备在高端模具这个领域能够参加国际化竞争。由于产业结构不合理，低端企业密集，形成了模具产业发展的障碍，这是模具产业下一步进行产业结构调整的任务，也是实现把模具大国变成模具强国的关键一步。

我国高端模具的国际竞争力和发展态势

我国的高端模具替代进口一直是汽车模具企业近些年的奋斗目标，国家04专项还把C级轿车的侧围和翼子板模具开发列为国家重点支持项目。中国模具工业协会也多次召开行业技术会议，车身高端模具开发能力迅速提高。6年前，一汽模具率先完成了奥迪轿车的翼子板模具的设计和制造，上海大众SKD轿车的侧围模具，连续多年一汽大众几乎所有车型的翼子板都是一汽模具公司设计和制造的。这说明高端模具部分替代进口的能力已经初步具备。但要完全替代进口，还是任重而道远的。一是在中国的跨国汽车公司，例如大众、丰田和通用等，为了控制资源和核心技术，关键的模具制造都立足于本土化，而不向中国发包，这几年从国外进口的车身模具中，合资汽车企业占了很大的比例；二是我国车身高端模具的开发和制造能力与国际先进水平仍然存在较大差距，个别企业在这方面虽然有较大的突破，但还没有形成品牌效应，导致国内少数车企仍然依赖进口的汽车模具。要完全挡住进口，除了车身模具企业不断技术进步，提升能力和水平外，国家也需要出台一些产业政策，比如进口的税收政策、高技术研发的资金支持等。

2013年我国模具进口额为20亿美元，而出口额已超过45亿美元，这里车身模具出口占得比例为30%左右。从而看出，我国不仅是模具制造大国，又是模具出口大国。这确实是我国模具产业快速进步的重要标志，也说明我们模具企业已经具备了满足国际市场需求的能力。但同时我们也必须清楚地看到，我们出口的模具低端的比例占了绝大多数份额，而高端模具，附加值高的模具出口份额偏低，整体来看还是属于资源性出口，而进口的几乎都是高附加值的模具。

由于我国车身模具的技术，制造能力迅速提高，目前还具有较低的人工成本，欧美模具采购在3年前就开始向中国大陆转移，为我国模具大批量出口打开了渠道，在未来5～10年，模具出口依然看好，但出口模具的结构随着技术的提升也在改变，更多的、技术含量高的、高附加值的模具出口将成为主流，这是所有出口企业的责任。

我们一定努力实现模具大国变成模具强国的梦想，这是历史赋予这一代模具人的使命。