镁合金具有一系列比较优势,已成为全球汽车行业公认的最重要的汽车轻量化材料。随着通用汽车全球首台“镁合金专用立式挤压铸造机”的安装调试完毕,并且成功完成了首批工艺验证零部件的试制工作,这标志着在汽车轻量化研究方面取得了新的突破。
汽车镁合金材料发展前景广阔
日趋严格的排放标准给汽车制造商提出了更高的要求,也给汽车材料轻量化提供了发展机遇。作为目前综合指标最优的轻量化材料的镁合金材料也将迎来广阔的发展空间。
随着汽车镁合金材料应用的增多,镁不仅成为制造热交换系统和轮毂等部件的主要材料,在车身、车门、车盖、安全系统、制动系统上占的比重也愈来愈大。
镁车身技术是目前综合减重和经济性的最佳选择之一,车身用镁板也是极具潜力的细分市场。 实际上,镁合金在汽车领域已经有了很多应用。比如,现在全球98%的汽车方向盘都是用镁合金做的,它不仅质量轻,减震效果好,在发生意外撞击时对人的伤害也更小。在车轮、汽车防碰撞横梁等部位使用镁合金零部件,在保证汽车安全性的情况下,对减轻汽车自身质量、降低汽车降耗的效果特别显著。
汽车轻量化发展的原动力来自于对日益恶化的大气环境必须治理的政策,作为现行常用汽车材料铝合金的替代品,镁合金堪称目前最轻的工程金属材料,比同等体积的铝合金质量减少约30%。根据常规统计,车辆重量每减轻150公斤,其油耗将对应下降7%左右。不仅如此,近年来,中国的原镁产量在全球产量中的比重已逾八成。一旦中国燃油经济性和二氧化碳的法规政策启动,中国车身镁板将以2~3倍的速度大幅增长。
镁合金研究取得的一系列成果,不仅逐步满足了消费者对汽车产品‘油耗更低’和‘性价比更高’的需求,同时也促进了汽车零部件领域对中国镁合金资源优势的利用,加速了汽车行业上下游的技术革新。
扩大镁合金材料应用需要上下游企业携手
汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流,镁合金则是实现汽车轻量化的首选材料。而如何扩大镁合金材料在汽车上的应用,汽车产业链各个环节的生产企业又应该发挥怎样的作用呢?
汽车企业表示,性价比仍然是其选用材料的重要考虑因素之一,而如何提高性价比,则需要镁合金材料企业、零部件厂商及汽车生产商共同携手解决。目前来看,用镁合金制造汽车零部件,一直存在压铸成本高、废品率高等问题。国内多家企业和科研单位开展了大型镁合金零部件的关键技术研究与产业化工作,先后突破了低成本大型镁合金构件压铸生产技术及产业化、镁合金轮毂、镁合金防碰撞横梁等多项关键技术,取得了一批具有自主知识产权的技术成果。其中,镁合金废料回收技术的突破,对降低镁合金零部件成本发挥了重要作用。目前,国内镁合金废料回收主要采用的是熔剂法,回收成本在6000元/吨左右,成本高,也会产生有害气体。而废料回收则采用了无熔剂再生技术,成本节约3000元/吨以上,并且避免了对环境造成污染。
大型镁合金构件压铸生产关键技术的研发成功,将有利于推动我国镁合金在汽车产业上的广泛应用,提升我国汽车行业的竞争力。汽车轻量化进程必将给镁合金材料带来广阔的发展空间,但镁合金材料在汽车上的推广应用仍面临诸多的挑战,需要上下游产业链企业间更多的合作,助推镁合金材料在汽车上的发展与应用。