车身轻量化，是每个车企都须攻克的难题，新能源汽车由于电池包带来的重量增加，更要重视车身轻量化。在这方面，重庆有家企业找到了“新门道”
“以前，这种轻量化材料只有一家国外巨头能生产，价格高，还必须使用他们的焊接工艺专利。行业大会上，他们在台上意气风发地作介绍，我们在台下就暗暗下决心：一定要实现国产化，不再受制于人。”
近日，在两江协同创新区，北京理工大学重庆创新中心装备轻量化技术研究所副所长、重庆数元道科技有限公司（以下简称数元道）董事兼副总经理李金龙自豪地告诉记者，为汽车“瘦身”，数元道已成功找到了“新门道”。
“新门道”其实是数元道研发的一款汽车用无涂层、抗氧化热成形钢，名叫“LumiSword”，寓意“亮剑”，在轻量化的同时增强了安全性，能与国外涂层产品“叫板”。
目前，这款产品已从实验室走向生产线，通过与河钢邯钢公司、攀钢西昌钢钒合作，实现了1000吨左右的试生产，已有多家车企排队等待合作。
“依托北京理工大学的研发资源和两江新区的产业基础，我们有信心能在轻量化这个领域实现更大发展，助力重庆打造世界级智能网联新能源汽车产业集群。”李金龙说。
汽车“瘦身”，一道“既要又要还要”的难题
产业发展新趋势，正推动产业链变革。近年来，智能网联新能源汽车的飞速发展，催生了汽车材料轻量化的需求。
在两江新区，长安汽车、赛力斯汽车等整车企业都在加大轻量化方面的研发。其中，通过材料、工艺、结构等方面改进，问界M9的轻量化指数已经达到2.02，远超行业平均水平。
“业内在轻量化方面已做了十几年探索，大家发现一味减重会带来安全性问题，铝合金、碳纤维等材料成本又太高。”李金龙说，对轻量化的追求，既要安全性越来越强，又要越来越轻，还要成本可控。
经过验证，业界公认能兼顾轻量化、安全性和经济性的材料，当属超高强钢。超高强钢的成分如何配比、采用什么工艺，才能实现上述目标？这是材料学专家一直试图攻克的难题。
第一道难关是成形。钢的强度越高成形越难，业内一般采取热冲压成形方式，将材料加热后冲压成形同步进行模具淬火，能够解决汽车零件超高强度与复杂成形的矛盾。
新的问题随之出现——钢加热后容易和空气中的氧气反应，表面产生疏松氧化铁皮，需要进行抛丸处理，但这会影响零件精度。率先实现技术突破的是全球钢铁巨头安赛乐米塔尔，他们在钢材表面加上一层铝硅涂层，解决了钢的高温氧化问题。
“产品好，但价格也高，每公斤12元，而普通裸板仅每公斤5元。”进口产品用不起，国内钢厂也开发了同等性能的铝硅涂层板，价格大约在每公斤7元，但受限于国外专利，使用国内铝硅涂层板的车型不能出口海外市场。
“打怪通关”，超高强钢领域的“悟空”横空出世
“便宜的不好用，好用的不便宜。”这是不少车企的痛点。
瞄准这一痛点，2020年，数元道创始人赵岩博士加盟北理工重庆创新中心，组建二十余人团队，开始LumiSword热成形钢的研发。
“4年来，就像《黑神话》里的悟空一样，一路‘打怪通关’搞研发。”李金龙回忆，一群博士、硕士每年有一半时间在实验室，另一半时间蹲守在钢铁厂生产线旁。
第一步是材料成分体系确定。“超高强钢成分包括铁、碳、硅、锰、铝、铬、铌等十余种合金，这是从上百种材料中经过数百次试验挑选出来的。”李金龙介绍。
第二步是确定材料成分配比。炼钢就像“抓中药”，差之毫厘，谬以千里。大部分材料成分要精确到千分之一，极个别要精确到万分之一。
就拿锰来说，锰是脱氧剂，还是保证强度的重要元素。“按照不同配比，我们一次会同步做十余组试验，从中选出最符合性能的一组数据。”李金龙说，确定材料成分配比，就花费了半年左右。成分配比定了，接下来就要确定工艺参数。
钢铁制造工艺流程相当复杂，包括炼钢、连铸、热轧、酸洗、冷轧、连退等，整个流程下来几百个参数，需要反复研究分析。
一次次“通关”下来，数元道研发的无涂层、免抛丸热成形高强钢LumiSword，实现了既不需要涂层，又可以免抛丸，同时抗氧化效果最佳，打破了国外专利限制，有助于超高强钢进一步推广应用，提升国产新能源汽车品质。
以汽车AB柱为例，冷成形零件的抗拉强度约为900—1000兆帕，热成形零件则能达到1500—1600兆帕，比前者提高50%—80%。在轻量化方面，热成形超强钢零件可减重30%—50%左右，以其在车身中30%的占比来算，整车可减重9%—15%。
离量产仅剩“最后一公里”，已有多家车企排队等候
“据我了解，国内曾有三四个团队和我们走在同一条路上，最后只有我们坚持下来了，走得最久，走在了最前面。”李金龙感叹道，不过，从试生产到批量生产，还有“最后一公里”需要打通。
目前，他们正在集中火力，攻克热成形后产品涂装附着力不够强的难题。“半年来，我们和车厂、零部件厂、涂装厂等做了上百次试验，几乎每天都在‘头脑风暴’，最近得到了比较好的试验结果，有望很快解决。”李金龙说，争取2024年底能实现批量生产。
“我们将产品取名为LumiSword，就是表明面对国外强手，我们也敢于亮剑。”李金龙说，“LumiSword”系列产品若能顺利面市，不仅能将成本较进口产品降低50%左右，还能解决专利问题和出口问题，因此得到头部车企的极大关注。
“目前已有多家头部车企都放出话来，希望产品一下线，就启动他们的产品认证流程。”李金龙说。
不只是汽车材料轻量化，数元道还聚焦被西方高度垄断的汽车产业CAE（计算机辅助工程）问题，打造中国人的材料建模软件MatFavor，通过材料建模数智化，为主机厂降低人力成本、提升开发效率，快速响应整车开发需求。
通过“材料+软件”两条腿走路，数元道的目标是聚焦汽车轻量化领域，加快形成零件制造、装备制造、智能产线的产业闭环。
