在“雙碳”目標(biāo)背景下,汽車行業(yè)減碳迫在眉睫,因此,帶動(dòng)了新能源汽車產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,汽車低碳化成為新的發(fā)展方向,如何科學(xué)、環(huán)保地實(shí)現(xiàn)汽車輕量化、減少碳排放成為重要議題。2022年,新能源汽車產(chǎn)銷量繼續(xù)保持高速增長(zhǎng),1—7月份,新能源汽車產(chǎn)銷量分別為327.9萬(wàn)輛和319.4萬(wàn)輛,均同比增長(zhǎng)1.2倍,市場(chǎng)占有率達(dá)到22.1%。面對(duì)如此龐大的新能源汽車市場(chǎng),鎂合金以其優(yōu)良的輕金屬特性越來(lái)越受到汽車制造商的重視。當(dāng)前,在新能源汽車制造領(lǐng)域,涌現(xiàn)出一批新勢(shì)力車企,如小鵬、比亞迪、蔚來(lái)等車企的部分車型中已經(jīng)出現(xiàn)鎂合金零部件的身影。而如何實(shí)現(xiàn)鎂合金汽車零部件規(guī)模化應(yīng)用,大幅提高鎂合金的用量,鎂業(yè)發(fā)展正面臨新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。
鎂企積極推動(dòng)鎂合金
在汽車領(lǐng)域的戰(zhàn)略布局
與傳統(tǒng)材料相比,鎂合金汽車零部件具有質(zhì)量輕、吸振、阻尼性能良好、鑄造性能優(yōu)異和易回收等諸多優(yōu)點(diǎn),成為汽車實(shí)現(xiàn)輕量化較為理想的材料,部分鎂合金汽車零部件已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),在比亞迪、蔚來(lái)等新能源車型中規(guī)?;瘧?yīng)用。數(shù)據(jù)顯示,到2030年,中國(guó)汽車單車鎂合金用量將達(dá)到45kg,占整車比重4%。預(yù)計(jì)到2030年,中國(guó)汽車市場(chǎng)對(duì)鎂合金壓鑄件需求量將達(dá)到131萬(wàn)噸,2020—2030年均復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)13.2%。
鎂合金汽車座椅支架相比于傳統(tǒng)的沖壓件,可減重50%以上;鎂合金電池箱體、箱蓋較鋁制箱體可減少30%的重量,比鋁合金箱體具備更好的散熱和電磁屏蔽性能;鎂合金轉(zhuǎn)向軸套筒及支架在汽車發(fā)生碰撞時(shí)可潰縮吸能,進(jìn)而保護(hù)駕駛員的人身安全;鎂合金車載顯示屏支架,具有優(yōu)良的散熱性。鎂合金這些優(yōu)良的性能,使之成為汽車輕量化金屬材料應(yīng)用中最有利的競(jìng)爭(zhēng)者。
隨著我國(guó)汽車保有量的不斷增加,鎂企業(yè)加快轉(zhuǎn)型升級(jí)步伐、以科技力量促汽車領(lǐng)域低碳綠色發(fā)展刻不容緩,多家鎂企聚焦“雙碳”目標(biāo),多措并舉推動(dòng)鎂合金在汽車領(lǐng)域應(yīng)用,助力汽車低碳化、輕量化發(fā)展。
云海金屬集團(tuán)搶抓汽車輕量化發(fā)展時(shí)機(jī),在穩(wěn)定鎂合金基礎(chǔ)材料供應(yīng)的基礎(chǔ)上,著力拓展下游深加工業(yè)務(wù),不斷擴(kuò)大現(xiàn)有產(chǎn)品規(guī)模,加大鎂合金深加工汽車部件的研發(fā)力度,滿足汽車輕量化發(fā)展的需求。該公司將一體化壓鑄的研發(fā)作為輕量化的長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略之一,與高校和汽車廠商合作研發(fā),從設(shè)計(jì)端開始介入一體化壓鑄全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。目前,該公司擁有多臺(tái)3000噸以上的壓鑄機(jī),近期,又增加了兩臺(tái)6800噸的壓鑄機(jī)。該公司表示,鎂合金汽車零部件的開發(fā)需要具備合理的成本,具備規(guī)模化、持續(xù)可靠的供應(yīng)能力以及制造過(guò)程中完善的質(zhì)量保障能力。據(jù)悉,該公司電動(dòng)車用鎂合金輪轂已批量供貨,鎂鍛造輪轂還在研發(fā)和樣品試制中。
萬(wàn)豐鎂瑞丁控股有限公司是全球汽車市場(chǎng)的鎂合金壓鑄零部件優(yōu)秀供應(yīng)商,其壓鑄設(shè)備以高壓壓鑄為主,擁有500噸~4500噸壓鑄機(jī)70余臺(tái)。同時(shí),該公司十分注重技術(shù)研發(fā),設(shè)立了鎂合金技術(shù)研發(fā)中心,掌握多項(xiàng)鎂合金鑄造領(lǐng)先技術(shù)。目前,由于鎂合金連接技術(shù)和電偶腐蝕保護(hù)技術(shù)發(fā)展尚未成熟,鎂合金壓鑄件在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用具有一定挑戰(zhàn)。該公司開發(fā)了SPR自沖鉚釘技術(shù),可將鎂合金壓鑄件與低碳鋼、高級(jí)高強(qiáng)度剛和變形鋁連接,該技術(shù)無(wú)需表面預(yù)處理,具有優(yōu)異的靜、動(dòng)態(tài)力學(xué)性能,適用于減震塔、電池外殼、電機(jī)外殼、支柱支架和車載充電器。該公司表示,近幾年,我國(guó)對(duì)環(huán)保要求越來(lái)越高,新能源車對(duì)于減重的要求越發(fā)迫切,鎂合金在汽車上的應(yīng)用將成為新的發(fā)展趨勢(shì),萬(wàn)豐鎂瑞丁將其在北美市場(chǎng)多年積累的技術(shù)經(jīng)驗(yàn),加速應(yīng)用到國(guó)內(nèi)鎂合金產(chǎn)業(yè)發(fā)展中。
中汽研(天津)汽車工程研究院有限公司是中國(guó)汽車行業(yè)內(nèi)具有豐富工程經(jīng)驗(yàn)的綜合性甲級(jí)設(shè)計(jì)單位。該公司認(rèn)為,世界主流汽車廠的輕量化戰(zhàn)略為大規(guī)模使用輕合金提供了契機(jī),開發(fā)新型鎂合金,其成型技術(shù)和耐腐蝕技術(shù)是支撐汽車用鎂的關(guān)鍵技術(shù),提高鎂合金高比強(qiáng)度、延展性、單一蠕變性和混合抗蠕變性是鎂合金未來(lái)的重點(diǎn)研究方向。該企業(yè)表示,未來(lái),將以“產(chǎn)學(xué)研用”融合模式進(jìn)行深度研究,逐步提升鎂合金材料與零部件企業(yè)的技術(shù)能力,持續(xù)推動(dòng)鎂合金在汽車領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。
河南德威科技股份有限公司是鎂合金汽車輪轂成熟優(yōu)質(zhì)的供應(yīng)商,今年3月,該公司與小鵬飛行汽車達(dá)成合作,為其提供鎂合金汽車輪轂。該公司表示,目前,我國(guó)鎂合金汽車輪轂的相關(guān)技術(shù)與國(guó)外差距較小,部分技術(shù)已具有國(guó)際領(lǐng)先水平。德威科技鎂合金汽車輪轂各項(xiàng)指標(biāo)優(yōu)良,通過(guò)德國(guó)TUV質(zhì)量管理體系認(rèn)證,打開了國(guó)產(chǎn)鎂合金汽車輪轂的歐洲市場(chǎng)。
除了鎂合金在汽車零部件中的應(yīng)用,鎂合金車身一體化壓鑄、高性能鎂合金材料開發(fā)等課題也正在進(jìn)行深入研究。另外,鎂也可作為電動(dòng)汽車電池的優(yōu)質(zhì)原料,相比鋰電池,鎂電池熔沸點(diǎn)較高,不易發(fā)生爆炸危險(xiǎn);鎂在自然界分布廣泛,是地球上儲(chǔ)量豐富的輕金屬元素之一,因此,鎂電池成本比鋰電池低得多。可見,鎂在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用會(huì)有更多的可能性。
鎂在實(shí)現(xiàn)汽車輕量化中的用途多種多樣,且鎂在中國(guó)的儲(chǔ)量極其豐富,無(wú)論是鎂合金汽車零部件,還是鎂電池,我國(guó)都有顯著的資源優(yōu)勢(shì),鎂合金在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用前景十分廣闊。在應(yīng)用過(guò)程中,尚未實(shí)現(xiàn)的工藝技術(shù)難題,更需要鎂業(yè)人士共同攻克,鎂企應(yīng)加大與高校和科研院所的合作力度,積極提供資金、技術(shù)和場(chǎng)所支持,加強(qiáng)與下游企業(yè)聯(lián)系,為推動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)輕量化發(fā)展貢獻(xiàn)鎂業(yè)力量。
來(lái)源:中國(guó)有色金屬報(bào)