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汽车工业与材料

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汽车工业与材料

汽车工业与材料范文第1篇

关键词:复合材料 汽车工业 应用 趋势

中图分类号:U465.7 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)12(b)-0117-02

随着汽车行业的快速发展和可持续发展战略的逐步落实,人们在追求汽车安全性和舒适性的同时,逐渐认识到汽车节能减排的重要性,而缩减风阻、提升发动机效率、控制摩擦和汽车轻量化是实现汽车节能减排的主要途径。大量实践证明,适当地应用复合材料可实现汽车的轻量化,提升汽车性能,所以针对复合材料在汽车行业中的应用展开研究具有重要的现实意义。

1 各类复合材料在汽车工业中的应用分析

1.1 MMC在汽车工业中的应用分析

MMC又被称为金属基复合材料,其具有比强度、比刚度、耐磨性、导热性较理想而特膨胀系数较差的特点,所以在汽车工业中应用具有一定的可行性,其中由于铝基复合材料和镁基复合材料具有颗粒和短纤维增强的特点,在汽车工业中应用的范围相对广泛,铝基复合材料作为以铝硅合金为主,添加陶瓷纤维等填充增强剂的复合材料,相比铝合金在强度、弹性模量、耐热耐磨性能等方面都具有优越性,而且质量更轻,在汽车工业中应用对提升汽车性能具有重要的作用[1]。例如,将铝基复合材料应用于汽车刹车轮,可使刹车轮质量缩减30%~60%左右,导热性能大幅提升,在450 ℃的高温下仍可正常作业;将其应用于汽车制动盘中可使导热和冷却性能得到显著提升,除此之外,人们发现将碳纤维增强铝基应用于轮胎螺栓,可明显提升其强度、刚度和动力效果;将氧化铝纤维增强的铝基复合材料应用于汽车连杆,可延长其使用寿命,提升稳定性,可见金属复合材料在汽车工业中的应用较为普遍,且效果较理想[2]。

1.2 CMC在汽车工业中的应用分析

CMC又被称为陶瓷基复合材料,其通常以玻璃陶瓷、氧化铝、氮化硅等为基体,在强度、耐磨耐腐蚀性、隔热性方面性能突出,且具有膨胀系数和密度较低的特点,现阶段其主要应用于汽车的内燃机方面,将其应用于内燃机活塞,可在燃烧室内实现有效的隔热,进而为冷却系统的优化提供了可能。实践证明,将其应用于高强化柴油机的活塞部分甚至可以舍去对其转向冷却处理;将其作为塑料材料的增强剂,对其耐热耐磨性能的提升具有重要意义;将其应用于汽车的配气结构,如挺柱、弹簧座等结构,可使功率损耗得到有效的缩减,而且气门座等在应用中极易磨损的结构的使用寿命得到明显提升;将CMC制成的镶块应用于柴油机涡流室,可对燃烧噪声和碳氢化合物的排放进行改善,提升发动机的效率,陶瓷涡轮相比金属涡轮具有质量、转动惯性都较小,可提升动态响应性近40%;除此之外,在汽车气缸盖、排气管等位置应用CMC,也可使其使用的寿命得到提升,但实际应用中CMC仍受到价格、可靠性等方面的限制。

1.3 SMC在汽车工业中的应用分析

SMC复合材料属于玻璃钢,具有强度大、质量轻、成本低且可循环应用的特点,其中短切纤维和连续纤维混杂应用的SMC C/R在汽车工业中应用更为广泛,其使SMC的使用性能得到大幅度提升,但在具体应用中必须结合其应用结构实际受力情况进行短切纤维和连续纤维比例的针对性设计,将其应用于汽车的保险杠、加强梁、支撑架等受力结构,可以提升其强度、延长使用寿命,例如日本马自达轿车发动机架应用800 MPa弯曲强度、短切纤维R和连续纤维C均为30的SMC C/R,其质量相比钢制缩减近40%,同样受力弯曲度仅为钢制的70%。由于SMC复合材料具有循环利用的特性,其更符合可持续发展战略的要求,所以近年来受到汽车行业的广泛关注,研究力度不断加大。

1.4 GMT在汽车工业中的应用分析

GMT复合材料的基体是热塑性树脂,增强剂为玻璃纤维毡等,具有低材料密度、高强度、可循环利用的特点,而且其相比多部分复合材料具有力学性能均衡的特色,片材的GMT在弯曲、拉伸、抗冲击强度等方面都可以得到大幅度提升,将其应用于汽车工业中效果更加理想。实践证明通过对GMT进行结构优化设计,其可以成功地取代汽车工业中的部分金属材料,实现减重的目的,而且GMT模具费用通常仅为金属模具的10%~20%,有利于汽车零部件的模块化生产;GMT制件相比金属件质量缩减达30%~80%且相比同体积金属制件价格更低,能耗相比钢制品和铝制品明显缩减;现阶段GMT在奔驰轿车中的应用质量超过30 kg,福特、克莱斯勒等轿车上的备胎盘、行李架、保险杠等也应用了此种复合材料,性能得到较大幅度的改善。由于GMT力学性能均衡,所以为提升汽车的安全性和舒适性可将其应用于座椅、仪表等位置,例如别克、凯越的后靠背骨架基本由此材料制成;结合其各方面的性能,现阶段GMT在汽车工业中的应用已达到近50种,如护板、脚踏板、遮阳板等,而且应用范围仍有扩大的空间。

1.5 LFT在汽车工业中的应用分析

LFT复合材料的纤维长度通常在2 mm以上,且随着加工工艺的逐步深化纤维长度不断增加,纤维长度与其冲击性能呈现正相关性,其通常具有冲击强度较大,强度高、成型收缩性低、抗蠕变性能强、耐疲劳性好,可注射或模压成型,流动性能强,可循环应用等特点,现阶段在汽车的前端支架、门板模块、行李架、缓冲器、蓄电池壳等结构中都对此复合材料进行了广泛应用。例如迈腾系列和马自达3/6都将30%长波纤维复合材料直接注射成型,使其生产周期、生产成本、质量等都明显缩减,效果突出;福特和马自达公司将其应用于门板模块,使扬声器、防盗装置等结构集成于门板模块中,有效地对其高温或低温状态下的蠕变、翘曲等进行了控制;梅塞德斯-奔驰公司将行李架和缓冲器直接进行40%长波纤维复合材料注射成型,使其强度、韧性等方面得到了大幅度提升,而质量和成本却相对缩减,实际意义突出;另外,奔驰公司将蓄电池壳直接用40%长波纤维复合材料注射成型,使其强度和硬度得到改善的同时,蠕变、质量、体积等都得到较大的改善。

1.6 NMT在汽车工业中的应用分析

NMT由于在耗能、造价等方面存在一定的缺陷,现阶段主要应用于汽车内饰结构中,如汽车行李箱、衣帽架、仪表盘等,例如克莱斯勒公司将NMT应用于车门的内饰方面,使其质量、机械性能、安全性等方面都得到了极大改善;福特汽车公司将此种复合材料应用冷却器架和引擎挡板等结构中,使其体积得到较大幅度的缩减;菲亚特公司将此种复合材料应用于汽车坐椅、仪表板、车门把手等结构中,长春一汽四环将其应用于车内的杂物箱和其他车内装饰板中,都使汽车的质量和安全性得到提升,使传统纤维材料在污染、耗能等方面的缺陷得到较好的改善,现阶段通过对其增强纤维材料的不断深入研究,NMT的质量、力学性能、化学性能、隔音效果、环保性和防辐射性都得到了极大改善,为其适用范围的扩大提供了可能。

2 复合材料在各类汽车中的应用现状

2.1 复合材料在各类轿车中的应用现状

现阶段我国市场上的汽车大部分来源于进口,如美系的福特、日系的马自达、欧系的奔驰宝马等,完全自主品牌相对较少,如长城、猎豹等,现阶段进口车中应用的复合材料主要依靠进口,本土化生产占有的比例较低,而国产车中对复合材料的应用相对较少,仍处于初步探索阶段,例如一汽大众生产的奥迪A6车型,其尝试将SMC应用于后保险杠的被衬,将GMT应用于前端支架和发动机罩中,使汽车车身整体重量得到缩减,且相关结构的性能得到提升;海南马自达公司将马自达6的前端模板和车门模板进行LFT长波纤维直接注射成型,使其抗冲击性得到大幅度提升,提升了整体的安全性能;上海通用公司针对凯悦、君悦系列车型的天窗板应用SMC复合材料,使其强度大幅提升的同时,车身重量得到减轻等。

2.2 复合材料在各类载货车中的应用现状

随着经济的发展和各行业规模的不断扩大,近年来载货车的市场需求数量不断提升,为满足使用者对载货车性能、安全性、耗能等方面的需求,复合材料在载货车方面的应用不断扩大,出现中型和重型载货车,例如一汽集团生产的解放奥威和解放J6系列车型都在其前保险杠和前围面板中应用了SMC复合材料,使其强度和刚度得到大幅度提升,而货车自身的重量却相对缩减,耗能量明显减少;东风公司生产的153改型和天龙系列、新霸龙系列也在汽车的不同结构尝试应用了复合材料,例如天龙系列的前保险杠和前围面板都应用了SMC复合材料,153改型和天龙系列的导流罩都应用了FRP,使其机械性能和功能性都得到了提升;洛阳福赛特公司生产的福德重卡将RTM复合材料应用于其面罩和保险杠中,不仅使重卡的安全性得到提升,而且车身重量和性能也得到极大改善。

2.3 复合材料在各类客车中的应用现状

随着客车市场需求的不断提升,复合材料在客车中的应用已经非常普遍,现阶段几乎在所有种类的客车中都可以发现复合材料的身影,例如:西安西沃客车的前保险杠和行李箱门板;上海双龙客车的空调顶置壳体和前保险杠、翼子板、北方迪奥普毫客车的侧围板和后围等,另外,部分客车的座椅也采用了SMC复合材料,如申龙客车的连体座椅等。

3 未来复合材料在汽车行业中应用的趋势

综上所述,复合材料在汽车工业中的应用符合汽车发展对汽车车身轻量化的要求,而且可以使汽车在性能正常发挥的前提下,随着重量的不断减轻,油耗逐渐缩减,与可持续发展战略的基本要求相一致,所以在未来汽车行业不断发展过程中,复合材料的应用将逐步扩大。复合材料的应用,可以促使汽车结构的使用寿命增长,性能提升,功能性得到优化,这在一定程度上有利于环境的保护,特别是部分复合材料具有循环应用的特性,使其环保性得到保证,所以这在一定程度上与环保理念相一致;虽然部分复合材料属于易燃物质,而且在燃烧的过程中会产生一定的污染物,即使在成型后挥发作用下也会对空气等造成一定的污染,废弃处理的难度较大,但随着针对复合材料降解、再生等方面的研究不断加深,其对环境的污染也会不断缩减,例如可通过熔融再生、溶解再生等方法实现复合CMC材料的再生;对MMC复合材料可进行组分分离或回收再利用等。由此可见,复合材料对环境的污染程度相比其在汽车工业方面发挥的作用,前者在不断减小,而后者在不断加强,所以在未来一段时间内,复合材料仍将在汽车工业中得到应用,而且应用的范围有明显扩大的趋势。

4 结语

通过上述分析可以发现,现阶段人们已经认识到将复合材料科学地应用于汽车工业,对提升汽车性能、实现节能减排的重要性,并在实践中尝试将复合材料应用到各种类型的汽车中,实践证明其对经济、社会、环境等方面产生的效益突出,应结合实际推广应用。

参考文献

汽车工业与材料范文第2篇

在实际工作中,无损检测诊断技术在汽车工业的发展过程中,始终发挥着重要的影响作用。其技术在汽车生产中的应用,主要是在不损坏检测对象的基础上,通过对零部件材料内部结构的异常或者是缺陷引起的变化进行分析,同时借助一定的专业设备对零部件存在的缺陷从类型、位置、尺寸、性质、数量、形状、及其变化作出准确的判断。在实际工作中,无损检测诊断技术主要包括射线检测法、渗透法、涡流检测法、磁粉检测法、超声检测法等几种方法。射线检测法、渗透法、涡流检测法、磁粉检测法、超声检测法在使用方面具有的特点不同,可以全方面的适应汽车工业生产质量检查工作的发展。无损检测诊断技术的实际应用,会涉及材料、结构件质量、可靠性及均匀性方面的指标检查,是检测技术的重要组成部分,因此是汽车工业生产中相对重要的一项工作。

2无损检测技术在汽车上的应用分析

在实际工作中,为了更好的为汽车工业的发展创造条件,结合实际的生产工作,深入探究无损检测技术在汽车上的应用内容,成为汽车工业发展战略中不可或缺的组成内容之一。无损检测技术在汽车上的应用主要表现在定量掌握零部件缺陷与强度之间的关系、相对准确的评价汽车构件的允许负荷寿命、检测设备在制造、使用过程中存在的不完整问题,并将其作为进一步改善汽车制造工艺,不断的提高生产的水平,确保产品的质量不会存在严重问题的重要技术。综合无损检测技术在汽车上的应用的实际状况可知,其技术的正确应用也是确保生产设备高效运行的重要前提之一。此外,无损检测技术在汽车上的应用向无损评价方向的发展,成为一种发展趋势。因此,无损检测技术在汽车上的应用,必定会成为我国汽车工业发展中,非常重要的一个问题。

2.1汽车半轴超声波检测

在实际工作中,汽车半轴超声波检测是无损检测技术在汽车上的应用方面,相对重要的一个环节。在具体的应用环节,半轴的折断失效主要是因为高频低应力疲劳损坏,进而导致其构件内部出现疲劳断裂,造成构件内部的缺陷问题。在此工作环节中,结合实际情况,采用超声波对半轴的原材料和锻造后的半成品进行水浸检测,也是相对有效的一个工作策略。在进行汽车零部件的检车时,需要工作人员通过使用探头将高频电脉冲转化为超声波,并经过耦合剂进入半轴。此后,在入射波遇到异质界面时,根据其声学性质不同发生的反向特点,反射声束经过探头就会将超声波转化为高频脉冲,其次做好放大处理的程序。最终,就可以根据反射回波的位置、波形特征以及幅度来判断半轴内部是否存在缺陷问题或者存在什么缺陷问题。

2.2磁粉检测法检测零部件表面缺陷

在汽车工业的制造工作中,采用磁粉检测法检测零部件表面缺陷,主要是为了在确保汽车构件制造质量的同时,更好的提高汽车整体的美观度。磁粉检测法检测零部件表面缺陷,其工作原理主要是利用磁粉的聚焦显示铁磁及其工件表面与近表面缺陷。在汽车生产的过程中,构成汽车的零部件诸如曲轴、连杆、凹凸轮、横直拉杆等大部分零部件的质量检查都需要采用磁粉检测法检测零部件表面缺陷。磁粉检测法检测零部件表面缺陷的工作原理,主要表现在当构件材料被磁化后,材料表面或者近表面存在的缺陷会形成一定的漏磁场。形成的漏磁场会吸引聚集检验过程中加入的磁粉,从而形成明显的缺陷显示。磁粉检测法检测零部件表面缺陷的过程,最为关键的是考虑如何建立有效的磁场,选择正确的磁化方式,降低发生质量问题的可能性。

2.3激光全息检测轮胎

在实际工作中,利用激光全息检测轮胎进行质量检测的工作,主要是因为汽车轮胎是由橡胶、布帘、尼龙丝等交叠制成的多层结构,制作过程的交叠处极易混入一些杂质,进而导致汽车轮胎出现脱层、气泡等问题。不断的实践工作经验表明,在汽车轮胎质量检测的过程中,采用常规的仪器检查轮胎的质量,很难发现轮胎质量方面存在的隐患问题。结合实际工作的情况,利用激光全息检测轮胎质量,其主要工作原理是利用光的干涉、衍射原理将物体发出的特定光波以干涉条纹的形式记录下来,并通过三维影响技术转化为检查工作所需的有效资料。通过形成的全息图,观察汽车轮胎存在缺陷的位置。通常情况下,汽车轮胎缺陷的深度与干涉条纹的间距成正比关系,缺陷表现的越深,相对应的与轮胎检查表面的距离感越大,反应到表面的位移距离就越小。

3无损检测技术在汽车工业中的发展趋势

随着我国社会科技发展水平的提高,汽车工业的发展空间不断拓宽,无损化技术也逐渐朝着标准化、数字化、程序化、快速化的方向发展着。在汽车工业生产的具体环节中,灵敏度相对较高、可靠性相对较高、效率相对较高的无损诊断仪器及无损检测诊断方法不断的被应用到质量检测的工作环节中。无损检测技术在汽车工业中的发展趋势,将主要集中在汽车成品的质量检测,包括车身、底盘以及一些重要的锻造件、焊接件的质量问题。其次,无损检测技术在汽车工业中的发展趋势也表现在如何建立相对完善的质量管理体系、加强过程主动检测技术的研究以及加强对新加入的制造材料的无损检测技术的研究。因此,在汽车工业生产的过程中,针对无损检测技术在汽车工业中的发展趋势的研究,是制造企业工作中必须考虑的一个问题。

4结束语

汽车工业与材料范文第3篇

激光拼焊接技术近年来取得了高速的发展,获得了国际上汽车工业的普遍认可。激光拼焊接技术可以将不同形状、不同材质、不同涂层的钢板自动焊接成一块整体的板材,满足不同零部件对板材性能的要求,提高焊接的牢固程度,同时,可以有效减少焊接的成本、减少汽车的生产工序,可见激光拼焊接技术在汽车工业上的应用具有广阔的发展前景,本文对激光拼焊接技术在我国汽车工业的应用进行了探讨。

关键词:激光拼焊接技术;汽车工业;应用;探讨

随着经济的发展和人们生活质量的提高,汽车逐渐成为了人们生活中不可或缺的必需品,汽车的普及给人们的生产生活带来了极大的便利,但同时也带了大量的问题,包括能源的消耗、环境的污染以及一系列的安全隐患等。汽车的安全性和稳定性关系到每一个人,在确保汽车安全性和稳定性的前提下,减少汽车的自身重量来达到减少能源消耗、缓解能源危机的目的将是未来汽车工业发展的方向和趋势,激光拼焊接技术可以很好的帮助人们实现这一目标。

1激光拼焊接技术的含义

激光拼焊接技术是汽车工业的所有焊机技术中最具发展潜力的焊接技术,同时也是较为新颖的焊接技术,最初是来自人们对激光拼焊接板产品的开发,发展至今主要包括激光拼焊板和激光拼焊管,其中又以激光拼焊板的应用最为广泛,采用激光拼焊的方式不仅可以有效减少汽车的零部件数量、构件重量,还能显著提高汽车的结构质量以及汽车整体的稳定性,使材料得到充分利用,实现汽车产业的高效、高质的发展,保持汽车产业的生命力以及活力。

2激光拼焊接技术的产品

使汽车构件可以朝着更加轻量化的方向发展,从而缓解能源危机、实现节能减排的目标是激光拼焊接技术在汽车工业领域得到广泛使用的主要原因,激光拼焊接产品主要包括激光拼焊板和激光拼焊板。

2.1激光拼焊板

激光拼焊板的生产工序包括待焊拼焊板的准备和激光焊接,具体是指将两块或两块以上的、相同厚度或者不同厚度的材料连接在一起而形成的一种新的产品。激光拼焊板的优势在于它可以很好的实现设计的要求,将各种不一样的材质物尽其用,实现最优的组合配置,极大的减少了汽车工业的生产工序、构件重量,使汽车结构的性能显著提升。

2.2激光拼焊管

激光拼焊管的生产工序包括拼焊板的准备、激光拼焊板的生产、卷管、激光焊接等,具体是指是由相同或者不同厚度的材料构成的一个整体的焊管。激光焊接管是在激光焊接板的基础上通过对激光焊接板进行二次的深加工而产生的,特点是在新的焊管成型前就已经具有了不同的厚度,且焊管的厚度可以根据设计的需要在焊管的不同部位设置不同的厚度,这有利于下一道焊接工序的减少,提高汽车工业的生产效率,激光拼焊管独特的优势使其越来越受到人们的重视和关注,主要应用于汽车的仪表板架、支架结构、横梁结构等部位的生产当中。相比于传统的焊管,激光拼焊管的契合度更高、生产成本更低以及可以充分的实现个性化定制、满足不同客户的需求,有利于企业赢得更多的市场份额,实现自身稳定、持续的发展。

3激光拼焊接技术的工作原理

3.1激光拼焊接方式

激光拼焊接技术不仅用于直线焊缝的生产,同时也能对“人”字形、“丁”字形等折线焊缝进行生产,激光焊接技术可以忽略材质、厚度、形状不同等因素的影响,完美的实现构建之间的焊接,激光焊接方式包括基本的“两张焊接”、“两张两列焊接”、“两张三列焊接”,甚至“三张两列焊接”、“三张三列焊接”等。

3.2激光拼焊接系统

激光拼焊接单元、焊缝跟踪单元、质量检测单元、吸烟除尘单元等构成了激光拼焊接系统,其中激光拼焊接单元是整个激光拼焊接加工过程中的核心部分,负责利用激光焊接头来完成焊缝的焊接、焊缝位置的及时调整、焊缝的焊后质量检测等,激光焊接头是激光头组件的一部分,完整的激光焊接头还包括焊缝的跟踪摄像头、焊缝的质量检测摄像头,是激光焊接过程中核心零部件。其他各相关功能单位的支撑件和载体是工作台框架,工作台框架的三个基准面分别用于激光焊接单元的安装、定位夹紧系统、排烟单元、背部检测以及背部排渣等,科学完整激光拼焊接系统是激光拼焊接技术在汽车工业上充分发挥作用的保证。

3.3激光拼焊接质量

激光拼焊接的质量直接决定着最后汽车质量和汽车生产线的质量,同时也是检测激光拼焊接技术有效性的重要指标。在实际的生产过程中,由于焊接参数要根据不同的情况做出不同程度的调整,因此激光拼焊接的质量受到多种因素的影响包括光束的离焦量、偏离量以及焊接线的能量,当焊接线的能量过大时,会导致过热区的晶粒尺寸粗大,致使接头的韧性降低;当焊接线的能量过小时,接头的硬度和强度虽然得到提高,但同时接头的韧性也会降低。选择合适的焊接工艺参数,保持合适的焊接线能量进行焊接,可以有效保证焊接接头具有良好的性能。

3.4追踪与检测系统

追踪与检测系统是一个集成的系统,焊接跟踪的组件包括激光视觉传感器、跟踪控制器、执行机构,其中激光视觉传感器位于激光焊接头的两端,主要用于对焊接过程进行实时的感应和监控,并将追踪到的结果用图像的形式表现出来,再结合质量检测组件,对追踪结果进行进一步的分析和检测,从而及时的发现并焊接过程中的缺陷和异常。

4结束语

激光拼焊接技术在汽车工业上的应用前景将是十分广阔的。因为激光拼焊接技术在减少汽车构件重量的同时,还很好的提高了汽车的安全性和稳定性,且实现了生产材料的充分利用和材料之间的完美结合,使得激光拼焊接技术一方面符合节能减排的时代要求,一方面降低了汽车工业的生产成本,保证了汽车工业的高效、高质的发展。

参考文献:

[1]李义田.激光焊接技术在汽车工业中的应用[J].科技信息,2011(16):580.

汽车工业与材料范文第4篇

关键词:汽车工业国家竞争优势钻石体系

20世纪80年代以来,中国汽车工业得到了长足的发展,形成了比较完整的汽车产品系列和生产布局。2001年,全国《目录》内103家企业汽车总生产量233.44万辆,比1981年增长了12倍。中国汽车工业的迅猛发展,很大程度上得益于改革开放政策的成功实施,即通过设置高关税壁垒和其它非关税壁垒,实行汽车工业进口替代。中国已于2001年12月11日正式加入WTO,这就意味着中国必须按照WTO的游戏规则,参与国际竞争与国际合作。关税壁垒的降低和非关税壁垒的逐步拆除使得“散、乱、差”的中国汽车工业面临着前所未有的严峻挑战。考虑到汽车工业是产业关联度高、对国家经济安全有重要影响的产业,因此,调整和制定正确的新时期汽车工业发展战略,在WTO架构下推动汽车工业国际竞争力稳步提升和结构优化,对于加快工业化进程,确保国民经济可持续发展,增强我国的综合国力都具有极其重要的意义。

一、在WTO架构下中国汽车工业发展战略的理论思考

迈克尔.波特教授的《国家竞争优势》发表以后,在西方引起了强烈的震动,受到国际贸易学、管理学、产业经济学、区域经济学等多个学科的专家学者的关注。

波特认为,“企业是国际市场上所扮演的主角。企业不只在一国之内发展,还各自有一套全球竞争战略,进驻许多国家。”⑴而“国家是企业最基本的竞争优势,因为它能创造并保持企业的竞争条件。国家不但影响企业所做的战略,也是创造并延续生产与技术发展的核心。”⑵波特指出,“产业是研究国家竞争优势时的基本单位。”⑶可见,“国家竞争优势”就是国家整合相关资源,协助和促进特定产业提高生产效率、增强国际竞争力以占领国际市场的能力。波特认为,一国的特定产业能否在国际竞争中崭露头角,取决于该国的生产要素、内需条件、相关产业和支持性产业以及企业结构、企业战略和同业竞争等四个关键因素,这四个因素构成了该产业国家竞争优势的“钻石体系”。

在WTO架构下,中国汽车工业能否持续增长,取决于其国际竞争力的强弱。笔者认为,基于汽车工业领域的国际竞争呈现的新特征,应该把国家竞争优势理论作为制定中国汽车工业发展战略的理论基础,要着眼于中国汽车工业国家竞争优势的构筑。这是因为:

⒈斯密指出,“分工的范围必然总是受到交换能力的限制,换言之,即受到市场范围的限制。”⑷在WTO架构下,中国汽车市场真正成为世界汽车市场的一个有机组成部分,必然导致汽车工业及其相关产业之间的国际分工越来越细化。一个汽车厂商甚至整个汽车工业都无法在一个自己可控制的区域内创造出有国际竞争力的产品或产品组合。中国的汽车工业企业要想在国际竞争中取胜,必须依赖于政府、社会、相关行业及支持性行业提供全方位的服务,才能生产出满足国际消费者偏好的拳头汽车产品组合。

⒉发达国家正在设置更高的汽车产品技术壁垒和环境壁垒,以占领发展中国家的市场并保护本国的市场。尽管发达国家的企业也向发展中国家转移某些技术,但是大多数发展中国家并不能得到他们所需要的技术,如汽车新产品研发技术、关健系统总成制造技术等。于是,发展中国家在汽车市场竞争中将会长期处于不利地位。

⒊发达国家在实现汽车工业现代化之后,正积极运用信息技术改造自己的汽车工业,使得他们的汽车工业日益信息化、知识化。而广大发展中国家尚未实现汽车工业现代化,现在又面临着汽车工业信息化、知识化的挑战。单独依靠一个汽车厂商,不可能自主地运用高新技术改造传统汽车工业,很难应对跨国垄断汽车集团的强有力挑战。

二、构筑中国汽车工业国家竞争优势的路径依赖

波特强调,“政府的政策其重要性不在于政策本身,而在于它对钻石体系会产生什么样的影响。”⑸因此,政府应当通过改善汽车工业的“钻石体系”结构,来增强其国际竞争力。同时,汽车厂商作为汽车工业的微观基础,应当为国家竞争优势的构筑做出自己的贡献。

(一)推动汽车工业制度良性变迁

不少人强调技术创新对于汽车工业发展的强大作用。但是它是以制度不起作用、不存在交易费用为前提的。必须认识到,技术创新的绩效受一定的制度安排制约。诺斯指出,“有效率的经济组织是增长的关键要素;西方世界兴起的原因就在于发展了一种有效率的经济组织。”⑹因此,中国汽车工业国家竞争优势的构筑最终是由制度决定的。

⒈推动汽车工业宏观管理体制创新在向市场经济体制转轨的过程中,汽车工业是为数不多的政府长期实行严格行政审批的领域。政府通过实行“目录制”来控制新汽车厂商准入、现有汽车厂商投融资以及汽车产品市场准入等微观市场行为。行政审批机制长期僭越市场机制,造成我国汽车工业发展缓慢且缺乏活力。目前国家经贸委已经用所谓“公告制”取代目录管理。然而,公告制的基础仍是目录管理,其本质并没有改变。应当加快推出汽车产品“型式认证”制度,尽可能地让汽车市场的资源配置功能复位。

⒉完善汽车工业企业资本结构和法人治理结构我国大多数汽车工业企业是国有企业和中外合资企业。与国有汽车工业企业投资主体单一、政企不分相适应,企业的法人治理结构还没有得到很好的优化,这往往使得国有汽车工业企业目标不明确、缺乏效率,甚至出现“内部人控制”现象,造成国有资产流失。中外合资汽车企业则因其固有的资本结构缺陷,往往受到跨国汽车集团全球战略的制约,其技术研发部门被合资外方掌握。为此,政府应当努力完善汽车工业企业的资本结构和法人治理结构:

其一,积极推动国有汽车工业企业投资主体多元化,鼓励民有资本充分介入汽车行业,坚决避免“一股独大”的资本结构。

其二,下大力气扶持中外合资汽车工业企业的中方母公司,帮助其成立自己的全资子公司和汽车研发机构,改变合资外方掌控技术研发的被动局面。其三,严格执行《公司法》的有关规定,引导投资主体多元化了的汽车工业企业构建有效制衡、规范运行的法人治理结构。

⒊持续推进微观财政政策供给创新

在现行分税制财政体制下,作为中央地方共享税的增殖税成为地方政府的重要财政收入来源;企业所得税不是按地域而是按所有制性质征收,即中央企业的所得税由国税局征收,而地方企业所得税由地方税务局征收。“然而被选举经任命当政的政治家和官僚与其他人一样,他们的行为至少有一部分是受个人利益的驱使,而不是受社会利益之类的崇高思想支配。”⑺现行分税制所造成的中央政府与地方政府之间以及地方政府相互之间的博奕格局使得地方保护主义盛行,地方政府千方百计地保护当地汽车厂商,外地产品很难进入本地市场,全国统一的、竞争有序的汽车市场难以形成。对于中央政府三令五申反对地方本位主义,地方政府总是“阳奉阴违”。地方政府还极力阻挠跨地区、跨行业和跨所有制的有利于形成规模经济的并购重组行为,其动机是防止税收流到其他征税主体手中。为重构全国统一的汽车大市场,保护和促进公平竞争,优化汽车产业组织结构,中央政府有必要持续推进微观财政政策供给创新:其一,将汽车工业增殖税划为中央税,按某一特定时间段地方政府征收的增殖税为依据确定中央向地方返还额度,以维护地方政府的既得利益。其二,将汽车工业企业所得税划为中央地方共享税,地方政府按企业所属地域征收应得企业所得税份额。其三,汽车消费税或类似汽车消费税的税种应当由地方政府征收,以提高地方政府发展与汽车有关的基础设施和服务的积极性。

(二)改善汽车工业的生产要素结构

企业要生存发展,就必须有一定的生产要素。波特把生产要素分为基本要素(basicfactor)和高级要素(advancedfactor)两类。汽车工业的基本要素主要包括地理位置、非熟练劳动力、资本等。随着科学技术的发展,汽车工业对基本要素的依赖程度逐渐减轻,高级要素的重要性与日俱增。汽车工业的高级生产要素主要包括:高等教育人力(如汽车产品设计人员、汽车工程师)、汽车研究所、先进的信息基础设施等。高级生产要素是企业开发新产品、设计新工艺流程的必要条件。人不但属于高级要素,也可以创造出高级要素。企业拥有数量相当的科技人才可以为企业的未来发展,为提高企业竞争力创造良好的机遇。目前,中国已经拥有一大批熟悉汽车制造工艺的科学家、工程师和工程技术人员。但是,与国外汽车先进国家相比,中国在高级生产要素的投入、产出方面仍然存在很大差距,例如企业科技人才比例、企业R&D强度、科技成果转化率方面都偏低。以一汽为例,一汽的技术开发人员约为2600人,仅占全公司职工总数的2.6%,而日本丰田公司的职工总数与一汽相似,但技术开发人员近万人,占职工总数的9.8%。更为严重的是,汽车高级科技人才流失比较严重。例如,天津汽车工业公司高级技术人员流失相当严重,甚至其下属某企业的总工程师、副总工程师等高层技术人员近年也都流失。作为技术精英的聚集之地的一汽、东风集团,高级技术人员流失也相当严重。很多人才特别是懂得汽车高科技(如计算机辅助设计技术、信息网络技术)的人才流失海外。汽车工程专业大学生尤其清华大学等名牌院校的毕业生,其首选去向往往是出国和外企,对国有汽车企业少有兴趣。

政府和汽车工业企业要高度重视高级生产要素的创造和培养,要千方百计地留住高级人才。从“十五”计划起,政府要加大财政扶持汽车工业的力度。凡是属于基础性的、关系到整个汽车行业发展前途的研究项目(如电动汽车的研发),必须由国家财政来承担其经费。地方政府应当加大与汽车工业有关的高校的财政支持力度,改革劳动人事制度、工资报酬制度以及社会保障制度,创造吸引和留住汽车高级人才的政策环境。汽车工业企业也要大力加强人力资本开发,改进高级人力资本的激励方式(如高级技术人才和管理人才持股、享有购买股票期权的权利、实施退休金计划等),建立一流汽车研究所,与有关高校加强产学研大联合。

先进的信息基础设施也是高级生产要素。当前信息产业正在以前所未有的速度发展,21世纪将是网络革命时代,而电子商务则是实现这场革命的主要形式。因此,中国汽车工业要抓住机遇,在这方面投入较多的资金和人力,加强企业信息基础设施建设,与发达国家的汽车电子商务保持同步甚至超前发展。

(三)改善汽车内需条件

内需条件包括内需的水平、内需的质量、客户的性质和偏好等等。内需市场的规模可以导致企业规模经济或规模不经济。超前性的内需和挑剔性的客户能够帮助企业改善产品质量、创新产品设计、引领世界潮流。“在产业的国际竞争优势中,母国的客户形态具有关键性的意义。”⑻

⒈从内需规模来看。中国国民经济持续快增长,在1978-2000年间,人均GDP年均增长8.13%,2000年我国人均GDP达到7220元(约合874美元),预测2010年,人均GDP将达2845美元,GDP将达39000亿美元,仅次于美国和日本居世界第三位。与之相适应,居民收入水平迅速提高,为汽车内需的扩张提供了非常有利的条件。加入WTO有利于汽车厂商公平竞争的开展,必然导致汽车价格总水平的下降,这将极大的刺激居民购买汽车的积极性。然而,针对汽车征收的各目繁多的税收却严重制约了居民潜在需求向现实需求转化的能力。因此,政府应当下决心清理各种不合法、不合理收费项目,较大幅度地降低汽车产业的税负水平。尽快开征燃油税,以取代烦琐不堪的公路养路费。

⒉从内需质量来看。其一,中国缺乏良好的汽车消费环境和先进的汽车文化。政府应当与汽车厂商密切合作,共同营造有中国特色的汽车文化,如举办各种大型汽车展览会、成立品牌车迷俱乐部等。其二,安全、节能、环保的经济型轿车在相当程度上代表了全球轿车需求方向。为此,政府应当实行差别税率政策,鼓励经济型轿车发展,即对安全、节能、环保的经济型轿车征收较低税率,而对能耗高的豪华型高档轿车则征收较高税率。其三,政府应当加大保护汽车消费者权益的力度,尽快推出缺陷汽车产品召回制度,努力培养“挑剔型”顾客。其四,汽车厂商应当通过自己的销售终端和发展“BTOC”模式的电子商务,及时了解消费者的需求动态,增加客户价值。

(四)大力发展汽车工业的相关产业与支持性产业

汽车工业国际竞争力还受与汽车工业的相关产业与支持性产业发展水平的影响,如机械制造业、原材料工业(含冶金工业、橡胶工业等)、电子信息产业以及汽车服务业等产业。这些相关产业的发展,为汽车工业的发展提供了发展契机,对提高汽车工业国际竞争力有着重要的意义。总体上讲,中国汽车工业的相关产业不很发达。以钢铁工业为例,中国虽然已经成为世界第一大钢铁生产大国,但是汽车专用钢材的产量尚不能满足国内需求,需要从国外大量进口。又如汽车服务业:当今世界,汽车制造业的激烈竞争已使汽车产业的盈利向贸易与服务业转移,主要表现在以市场营销全球化、售后服务全球化和服务贸易全球化为核心内容的汽车服务业全球化进程日益加快,汽车金融、电子商务等新型贸易方式广泛应用。汽车服务业不仅是汽车产业链条的主要利润源泉,而且能极大地增强汽车厂商的市场控制和扩张能力。然而令人遗憾的是,在全球汽车服务业竞争格局中,中国的劣势甚于汽车制造业。因此,政府应当通过税收优惠和优先安排贷款等措施,积极扶持置身于汽车工业上游产业的企业,推动它们建立规范的现代企业制度、加强技术改造和结构调整,实现产业升级和市场供求衔接。政府应当推动金融体制创新,允许规模较大的汽车工业集团的财务公司开展汽车金融服务,鼓励金融资本和工业资本合资设立汽车金融服务机构。各大汽车厂商要加紧整合自己的营销网络,通过大规模地建立品牌店来掌控汽车销售终端,增强市场控制和扩张能力。

注释:⑴迈克尔。波特:《国家竞争优势》,华夏出版社,2002年1月第1版,第32页。

⑵迈克尔。波特:《国家竞争优势》,华夏出版社,2002年1月第1版,第17页。

⑶迈克尔。波特:《国家竞争优势》,华夏出版社,2002年1月第1版,第69页。

⑷亚当。斯密:《国民财富的性质和原因的研究》(上册),陕西人民出版社,2001年1月第1版,第17页。

⑸迈克尔。波特:《国家竞争优势》,华夏出版社,2002年1月第1版,第612页。

⑹道格拉斯。C.诺斯等:《西方世界的兴起》,学苑出版社,1988年11月第1版,第1页⑺詹姆斯。M.布坎南:《经济学家应该做什么》,西南财经大学出版社,1988年12月第1版,第180页。

⑻迈克尔。波特:《国家竞争优势》,华夏出版社,2002年1月第1版,第82页。

参考文献:⒈迈克尔。波特:《国家竞争优势》,华夏出版社,2002年1月第1版。

⒉詹姆斯。M.布坎南:《经济学家应该做什么》,西南财经大学出版社,1988年12月第1版。

⒊道格拉斯。C.诺斯等:《西方世界的兴起》,学苑出版社,1988年11月第1版。

汽车工业与材料范文第5篇

关键词:传统汽车 电动汽车 现状 对策

一、中国汽车工业国际竞争力的现状

1、离规模经济尚有距离

汽车产业是典型的规模经济的行业,由于其在占地面积、厂房规模、生产设备和技术开发上的巨额资本投入,必然要求制造企业有足够的规模才能实现生产所带来的效益。但是我国汽车企业数量多,小企业大量存在,汽车生产总量大,但单个企业生产批量小,不存在规模经济。

据国际汽车制造商协会数据显示,2006年,中国汽车产量为728万辆,比2005年增长27.6% ,已超过德国,仅次于美国、日本,居世界第三。2007年全年的汽车产量中轿车产量为387万辆,增长39.7% 。与此同时,2008年新增汽车产量为157万辆,其中轿车为110万辆,年度增幅之高,为世界各国所罕见。我国汽车产业总体规模很大,但单一企业的规模却相对很小,如表1所示。

表1  国内外汽车产量比较  单位:万辆企业简称

2004年

2005年

2006年

丰田

754.86

823.20

901.80

通用

795.98

829.40

874.32

福特

663.63

663.17

656.31

上汽集团

84.70

91.17

125.36

一汽集团

97.23

98.37

117.68

东风

50.90

73.47

93.59

资料来源:《中国汽车工业年鉴》(2007年)

2、产业集中度低

测量集中度的具体方法和相应指标有很多,本文选用绝对集中度(CRn)和哈菲尔德指数(HHI)。CRn是指某产业中规模最大的前n家企业的市场占有率之和。HHI是指某产业中每一个企业市场份额平方后的加总。

中国汽车工业起步晚,且一直在小规模层次上发展,汽车产业集中度较低,这也是和中国汽车工业规模经济水平低相适应的。从表2可以看出,与发达国家相比,我国汽车产业的集中度低很多,汽车市场的垄断程度也比较低。

表2

  国内外汽车产业的集中度比较指标

中国

美国

日本

韩国

CRn(% )

47.8

98.9

63.1

97.1

HHI

1052

3676

1771

3435

  注:中国的数据根据2005年《中国汽车工业年鉴》相关数据计算得出;美国、日本和韩国的数据根据2003年相关数据计算得出。

3、技术水平

我国汽车工业的技术水平十分落后,工业增加值的增长主要靠固定资产的大量投入,贡献率达到100% ,而人工投入对于工业增加值的贡献为零。西方的技术进步在工业增加值中的贡献基本在80%左右,而我国汽车工业中该值仅为27.5%。我国汽车工业技术水平落后集中体现在两个方面:一是汽车产品和制造技术远远落后于世界先进水平,二是汽车工业研究开发能力弱。

4、劳动生产率

我国汽车工业的劳动生产率低下。1997年,中国198万人生产的汽车仅为158万辆,而日本汽车业74万职工生产汽车1 098万辆,中国汽车工业的劳动生产率仅为日本的1/18。

因此,从以上4个方面可以看出:目前,中国在传统汽车工业领域缺乏国际竞争力,为了能提高我国汽车工业的国际竞争力,需要另辟蹊径,开创一片新的领域,做好做强。

二、提高我国汽车工业竞争力的对策:发展新能源汽车

面对日益严峻的能源环保形势,许多国家制定了减少对石油依赖性的能源战略。要保持汽车行业的可持续发展,必须寻找新能源,对汽车动力总成本进行一场革命。各国更加重视可替代内燃机的动力系统研发。在众多的技术方案中,电动汽车的电驱动系统所具有的结构简单、不依赖燃料、效率高、行驶中“零排放”优势,使电动汽车成为最具竞争力的陆路交通工具,电动汽车的发展成为21世纪汽车工业改造和发展的主要方向。我国也不例外,发展电动汽车是新兴产业,是我国汽车工业未来的发展方向,这也给我国汽车工业提供了一个赶超发达国家的最佳机会。因为在电动汽车领域,中国与发达国家差距不大,目前还没有一个国家能够脱颖而出,成为无可争议的领军者。

在国内,中国发展新能源汽车存在一些独特的优势:

第一,我国具有实现新交通能源动力系统发展的后发优势。能源的多元化、排放的洁净化将会推动节能型汽车的发展。尽管发达国家均大力推动向新能源汽车转型,但是其传统汽车产业庞大,石油基础设施完善,消费习惯一时难以改变,实施转型的社会成本高昂,转型难度很大。中国汽车工业起步较晚,汽车普及率相对较低,因而在汽车动力系统发展战略选择上,有更大的自由度。相对常规汽车而言,中国在新能源汽车研发和产业化方面具有比较优势。

第二,我国资源能源状况更适合发展型能源汽车系统。中国目前油气资源相对缺乏,制约了传统的交通能源可持续发展,但其他资源的多种替代性又可充分发挥资源多样性的优势,为因地制宜发展各类型新能源汽车打下基础。

第三,为鼓励新能源汽车发展,我国相关配套措施不断完善,财政补贴政策也相继出台。中国国务院常务会议2009年1月14日原则通过汽车产业调整振兴规划,决定实施新能源汽车发展战略,重点强调将以新能源汽车为突破口,加强自主创新,形成新的竞争优势。

2009年春节前,财政部、科技部发出了《关于开展节能与新能源汽车示范推广工作试点工作的通知》,决定在北京、上海、重庆、长春、大连、杭州、济南、武汉、深圳、合肥、长沙、昆明、南昌13个城市开展节能与新能源汽车示范推广试点工作。鼓励试点城市率先在公交、出租、公务、环卫和邮政等公共服务领域推广使用节能与新能源汽车。

另外,中央财政对购置节能与新能源汽车给予一定的补贴。对乘用车和轻型商用车,混合动力汽车根据混合程度和燃油经济性分为5档,最高每辆补贴5万元;纯电动汽车每辆补贴6万元;燃料电池汽车每辆补贴25万元。此外,3月13日,国务院批准公布,国家50亿元补贴汽车摩托车下乡的政策正式启动。

在一系列政策的扶持下,汽车公司将迎来前所未有的发展机遇,未来业绩也将持续增长。

三、我国发展电动汽车工业的现状分析

(一)、我国电动汽车的研发能力迅速提升

2001年以来,天津组建了汽研中心,建成了国内唯一的电动汽车整车检测基地。先后开发了模拟出租车、警务巡逻车、政府公务通勤车等高达140公里,续驶里程超过250公里,最大爬坡不小于20%,0-50公里/小时加速时间为6.8秒,被认为是国内水平高且又接近产业化的电动车型。

2005年6月21日,国内首支电动公交 车队在北京投入运营。这支车队有14辆采用铅酸电池的电动汽车,主要技术指标达到国际同类车辆的先进水平。

2006年比亚迪在上海首先建立电动汽车充电站,为电动车项目提供配套服务。该电动汽车充电站内设有4台充电柜,采用数字显示和触摸屏智能控制充电,同时充电柜拥有充电刷卡、收费打印等功能。

2008年北京建立了占地5000平方米,拥有240台充电机的中国最大电动汽车充电站。这些电动车充电机采用智能电源,实用先进的主功率开关器件。整机工作稳定,体积小,重量轻,电磁辐射小,工作效率超过91%。而且这些充电机都具有预置充电电压、充电电流和自动报警功能,还可根据客户需要实行不同控制模式和充电模式。

(二)、电动汽车关键技术进展加快

电池技术、电机技术和控制器技术是制约电动汽车大规模进入市场的关键因素,我国经过这几年的不断努力,在这些关键技术领域不断突破。

在电池方面,北京有色金属研究总院、中科院物理所、潍坊青鸟华光电池公司等,己研制出适合纯电动汽车、混合电动汽车和燃料电池汽车的高能型和高功率型锂离子动力电池,取代铅和镍氢电池。

在电机方面,华中科技大学开发的全数字化开关磁阻电机、中船712所开发的永磁无刷电机、中国科学院北京三环通用电气公司开发的电动汽车专用7.5 kw轮毂电机,都有一定的突破。中科院开发的高效、高集成度的数字化车用永磁电机驱动系统,已应用于中国主要汽车生产厂商的电动汽车中,部分整车通过了型式认证试验。

在控制器技术方面,西安交通大学具有自主知识产权的能量回收型电动车控制器被评为科技部、商务部、质检总局和环保总局2005年国家重点新产品。

据统计,全国已有燃气汽车22万辆,加气站700余座,年替代石油150万吨。而且天然气汽车呈现快速增长势头,预计今后几年将进入大规模推广应用阶段。“十五”期间,科技部组织实施了“电动汽车重大科技专项”,国家投入8.8亿元,是最大的科技专项之一。全国200余家单位、2000多名骨干科技人员直接参与实施,初步形成了产、学、研合作机制。目前,小型纯电动车辆已开始小规模产业化,混合动力汽车已有多个车型通过国家认证成为产品,燃料电池汽车已进入示范考核运行阶段。自主开发的燃料电池、动力蓄电池、驱动电机和电子控制系统具备批量化生产能力。这为我国汽车动力转型战略的实施,奠定了坚实的技术、人才和实践基础。

从以上的技术储备和目前的快速增长势头来看,我国发展新能源汽车是提高我国汽车工业国际竞争力的重要途径,也是有效的途径。

参考文献:

[1]秦远建,方壮新.《改善我国汽车工业规模经济的对策研究》[J].技术经济.2008.6.

[2]郭戈,吴先华.《我国汽车工业的技术水平分析》[J].工业工程与管理.2002(5).