2021年汽车轻量化铝合金材料应用十件大事

2022-01-05 09:47:02 来源：中国有色金属报

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简介：扩大铝应用，增加铝消费，始终是铝工业发展的一件大事。近年来，汽车轻量化的发展为扩大铝应用提供了广阔的市场空间，相关机构预计，到2025年，汽车整车较2015年将减重20%，单车用铝量达到250kg；到2030年，较2015年将减重35%，单车用铝量达到350kg。可见，未来汽车轻量化铝应用市场不容小觑。

扩大铝应用，增加铝消费，始终是铝工业发展的一件大事。近年来，汽车轻量化的发展为扩大铝应用提供了广阔的市场空间，相关机构预计，到2025年，汽车整车较2015年将减重20%，单车用铝量达到250kg；到2030年，较2015年将减重35%，单车用铝量达到350kg。可见，未来汽车轻量化铝应用市场不容小觑。以下是行业研究公司北京佰汇方略信息咨询有限公司对2021年汽车轻量化铝合金材料应用行业十大重要事件的整理，以飨读者。

一、奇瑞新能源全铝车身制造技术入选国家绿色技术推广目录
2021年1月，国家发改委环资司公布《绿色技术推广目录》，奇瑞新能源汽车全铝车身制造技术成功入选。奇瑞新能源汽车全铝车身制造技术选择封闭截面铝合金挤出型材作为车身骨架，使车身扭转刚度达26967Nm，可以带来单车碳排放112kgCO2优质综合效益。
二、特斯拉国产Model Y的一体化铸造
2021年，特斯拉（上海）有限公司Model Y生产过程中，采用“一体铸造技术”将融化的金属液体通过大模具的铸造，将多达70多个小零件简化成4个铸造零件，组成车体的后半部分。“一体铸造技术”不仅可以大大缩减生产成本，还能提升零部件的强度。
三、“大尺寸薄壁复杂新能源汽车铝合金结构件制备技术的研发与产业化”项目通过科技成果评价
2021年3月26日，中国铸造协会主持召开由江苏文灿压铸有限公司、华南理工大学、雄邦压铸（南通）有限公司、天津雄邦压铸有限公司、南通大学共同完成的“大尺寸薄壁复杂新能源汽车铝合金结构件制备技术的研发与产业化”项目科技成果评价会。会上，专家一致认为，项目整体技术水平达到国内领先水平。该项目开发了高真空压铸模具系统关键技术，制造出铝合金轻量化鹰翼门内板、后纵梁、减震塔等新能源汽车结构件，最小壁厚1.3mm，尺寸1400mm×510mm×350mm。该项目通过微合金化处理，优化了合金成分；采用精炼、静置技术，获得了高纯净度铝合金熔体；研发了新能源汽车结构件热处理方法和低温短时固溶处理技术，解决了压铸件热处理“起泡”和变形缺陷，材料抗拉强度315MPa，屈服强度204MPa，断后伸长率为8.5%。该项目研发了一种新能源汽车铝合金结构件的智能机加工系统，通过七轴机器人实现多角度加工切削，替代了传统多工序、多设备的加工模式，多组机器人组合成柔性生产单元，在行业内首次实现了大型、复杂、薄壁件多角度一体化加工。该项目获得授权发明专利9件，实用新型专利12件，产品实现大型、复杂、薄壁一体化与轻量化制造。产品已批量应用于戴姆勒、特斯拉、蔚来、小鹏等国内外新能源汽车，取得了显著的经济与社会效益。
四、文灿（南通）大型一体化铝合金压铸项目开建
2021年6月5日，文灿股份控股子公司——雄邦压铸（南通）有限公司大型一体化铝合金压铸工程开工建设。该项目将安装7套意德拉X-PRESS系列大型智能压铸单元，包括两套6000吨、三套4500吨、一套3500吨、一套2800吨，主要部署新能源汽车等领域大型结构件、一体化压铸件的生产。
五、南山铝业汽车铝板月产销量超过1万吨
2021年4月，南山铝业股份有限公司汽车铝板单月产销量超过1万吨，随着二期汽车铝板生产线批量生产，月产量将持续提升。
六、宝武铝业生产汽车铝板的气垫炉机组热负荷成功试车
2021年8月，宝武铝业有限公司气垫式退火炉连续热处理和表面处理线成功进行了负荷试车。气垫炉机组是汽车车身用铝合金薄板的核心生产设备，该机组来自气垫炉机组设备总承包商Tenova特诺恩、炉体设备商EBNER艾伯纳。该机组具有自动化程度高、工序简洁、生产周期短、成本低等优点，可生产厚度为0.3-4.5mm，宽度为1000-2650mm的铝合金带材，机组工艺速度在4-60米/分钟之间，按照13.5吨/小时的设计产能，年产量约为9.7万吨，主要产品铝合金牌号为2系、5系、6系。
七、西南铝汽车轻量化生产线投产
2021年9月26日，在西南铝业集团有限公司举办重庆国创轻合金研究院有限公司授牌仪式与新2800mm冷轧机组-汽车轻量化生产线投产仪式。西南铝汽车轻量化生产线为国家批复的重点建设项目，总投资2.85亿元，厂房面积2.5万平方米，主要机组为我国自主设计制造的首台2800mm六辊不可逆全油润滑冷轧机，与2600mm气垫炉统筹规划、同步建设，投产后将形成高精铝合金薄板产能10万吨，对实现汽车铝板产业化具有重要意义。
八、瑞腾首款新车采用全铝车身
2021年9月，奇瑞汽车股份有限公司生产的瑞腾首款新能源车型RT-1采用了全铝车身。据悉，瑞腾新车型全铝合金车身由忠旺集团有限公司为其打造，在车身制造工艺上，采用了搅拌摩擦焊、激光焊等先进制作工艺，结合专用工装夹具的反变形控制技术，重点突破了薄壁型材折弯回弹量大、焊接易变形等技术难题，特别是在折弯工艺方面，采用了三维空间异形成型制造技术，可使外覆盖件与车身骨架切合点更为密集，进一步提升车身强度，最终生产出具有高性能、超高精级尺寸精度的零件及车身总成。
九、奇瑞大蚂蚁车型采用全铝车身
奇瑞新能源2022款奇瑞大蚂蚁车型于2021年10月28日正式上市。奇瑞大蚂蚁延用轻量化全铝车身，其重量减少30%，其刚度提升20%。
十、蔚来汽车成功开发免热处理大型铝压铸件材料
2021年，蔚来汽车成功验证开发了可用于制造大型铝压铸件的免热处理材料，是我国车企首次将该材料验证并应用于大型结构件。全新材料将会应用在蔚来汽车第二代平台车型上。与一般的铝合金压铸件需要经固溶和时效热处理来满足车身性能所需的强度、耐久性、抗冲击性相比，蔚来汽车开发的全新免热处理材料，避免了传统铝压铸件在热处理过程中引起的尺寸变形及表面缺陷，使得大型车身铝压铸件成为可能。该免热处理材料制造的铝合金压铸件，既可以提高大型压铸件的质量，优化生产效率，提升产能，还可以大幅减少制造过程中的能耗和碳排放。