國家鎂合金材料工程技術研究中心最近發(fā)布了一則消息。據(jù)該消息稱，在潘復生院士的指導下，重慶大學國家鎂中心、高端裝備鑄造技術全國重點實驗室、重慶美利信科技股份有限公司（以下簡稱"美利信"）以及重慶博奧鎂鋁金屬制造有限公司等單位聯(lián)合合作，成功試制出了一款鎂合金超大汽車壓鑄結構件，此次試制在美利信科技的8800噸壓鑄系統(tǒng)上完成。

        據(jù)介紹，這是全球最大的鎂合金超大汽車壓鑄件在重慶試制成功，其成功試制將進一步推動鎂合金在大型復雜結構領域的廣泛應用，并加速汽車輕量化的進程。 

鎂合金應用取得多項新進展

        據(jù)了解，本次試制包括一體化車身鑄件和電池箱蓋兩類超大型新能源汽車結構件，兩者的投影面積都超過2.2平方米，是目前世界上最大的鎂合金汽車壓鑄結構件。相對于原先的鋁合金鑄件，這兩個鑄件的重量減輕了32%。

        美利信的相關負責人在接受《中國汽車報》記者采訪時表示，鎂合金作為最輕的金屬結構材料，在航空航天、汽車、高鐵、通信等領域具有巨大的應用潛力，是最具發(fā)展前景的金屬結構材料之一。正因如此，美利信高度重視鎂合金等輕量化材料的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化推廣應用，并在2021年配備了全球當時最大的8800噸壓鑄機。而潘復生院士團隊在高性能鎂合金和高性能結構件等領域取得了重要進展。此次市場應用與科研成果的完美結合為超大型鎂合金結構件的規(guī)模化生產(chǎn)奠定了基礎。

        美利信相關負責人介紹稱，此次全球最大鎂合金超大汽車壓鑄件的試制，攻克了多項技術難題，在高流動性高性能壓鑄鎂合金設計、大體積鎂合金熔體純凈化、鎂合金結構件結構設計與壓鑄工藝優(yōu)化、壓鑄缺陷預測與控制等多項關鍵技術上實現(xiàn)了突破。

        根據(jù)最新了解，鎂合金在商用車輛上的應用也取得了顯著進展。今年4月，西安交通大學與陜汽集團等多家單位聯(lián)合研發(fā)的全國首輛鎂合金輕量化掛車正式投入使用。該掛車單車使用了超過800公斤的鎂合金材料，最大單體鎂合金制件尺寸達到了13米，相比原先的鋼制方案，綜合減重近1噸，將顯著提高公路貨運的經(jīng)濟效益。

        值得一提的是，該款掛車不僅僅是替代單一零部件，而是首次將鎂合金輕量化理念貫徹于重載卡車的設計、研發(fā)、工程制造以及后效驗證的全過程。在這個過程中，攻克了高品質車用鎂合金在細勻凈密鑄錠、精密塑性成形、可靠連接裝配、可控高效防護等領域的關鍵技術，形成了鎂合金輕量化掛車系統(tǒng)的研發(fā)技術方案。

輕量化使鎂合金受到重視

    化”這一目標。在“雙碳”目標引領下，節(jié)能減排成為當前交通領域的重要任務之一，而輕量化可以提高汽車動力性能，減少能源消耗并降低排放污染。此外，從整體設計的角度看，輕量化也是必不可少的。相關研究結果顯示，乘用車的重量每減輕10%，相應的油耗可以減少7.5%至9%，電動汽車的重量每減輕10%，續(xù)航里程可提升5.5%。可見，無論是燃油車還是新能源汽車，輕量化都具有重要意義。

        在金屬材料中，鎂的密度較低，約為1.74g/cm3，而鋁的密度為2.7g/cm3，鋼鐵的密度接近8g/cm3。因此，鎂合金在輕量化方面具有很大的潛力。張景懷指出，鎂合金是目前工程應用中最輕的結構金屬，具有廣泛應用于汽車輕量化領域的潛力。根據(jù)報道，同規(guī)格產(chǎn)品下，將鎂合金替代鋁合金可以實現(xiàn)25%至35%的減重。除了低密度外，鎂合金在強度、抗震性能、散熱性能和使用壽命等方面也具有優(yōu)勢。  

        鎂合金的壓鑄成型相對容易，適合進行大規(guī)模的批量生產(chǎn)。在特斯拉的引領下，近年來一體化壓鑄技術在汽車行業(yè)迅速發(fā)展，蔚來、小鵬、長安、大眾等多家汽車制造商都開始布局相關技術。最近，豐田汽車也表示，他們計劃在2026年推出的電動汽車將采用一體化壓鑄技術，以提升整車性能并降低成本。

        目前，一體化壓鑄技術主要應用于鋁合金材料，然而，具有更好壓鑄性能的鎂合金無疑有著巨大的潛力。據(jù)資料顯示，鎂合金壓鑄件相比鋁合金更薄，鎂合金的最小可允許鑄件壁厚可低至0.6毫米，而鋁合金需要達到1.2至1.5毫米才能達到相同效果。此外，由于其較低的熱容量，鎂合金更適合于大規(guī)模批量壓鑄生產(chǎn)，其生產(chǎn)效率比鋁合金高出40%至50%。此前，潘復生在接受媒體采訪時曾表示，鎂合金壓鑄件的成本與鋁合金相當，未來有可能比鋁合金更低。

通過采用鎂合金一體化壓鑄技術，汽車制造商可以在輕量化的同時提高生產(chǎn)效率，降低材料成本，并為未來的電動汽車提供更好的整車性能。  

        從供應鏈安全的角度來看，鎂合金的應用將成為必然趨勢。根據(jù)西南證券發(fā)布的研報，在全球鎂資源市場中，我國占據(jù)著主導地位，是世界鎂資源的重要供應國，占比超過70%。2022年，我國的鎂產(chǎn)量約為90萬噸，占全球產(chǎn)量的91%。同時，我國也是鎂材料和制品的研發(fā)與生產(chǎn)大國，連續(xù)10多年鎂及鎂合金產(chǎn)品占據(jù)全球市場份額的80%以上。

        據(jù)了解，鎂合金已經(jīng)廣泛應用于汽車行業(yè)的儀表盤支架、座椅支架、顯示屏支架、車門骨架、變速箱殼體、電池箱等領域，并已開發(fā)出數(shù)十種汽車鎂合金零部件。預計到2025年，我國每輛汽車中鎂合金的使用量有望增加至10千克，增長潛力巨大。

        這種依賴自身豐富的鎂資源以及國內強大的鎂合金研發(fā)和生產(chǎn)能力，使得我國在鎂合金供應鏈上具有巨大的優(yōu)勢和安全保障。同時，隨著鎂合金在汽車領域應用的不斷擴大，我國供應鏈的完善將進一步推動鎂合金產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并為汽車制造商提供可靠的供應保障。  

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