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應用案例
鋁型材在新能源汽車中的應用

1、汽車輕量化的意義和途徑
  2017年我國汽車產銷2372.29萬輛和2349.19萬輛,同比增長7.26%和6.86%;產銷突破2300萬輛創歷史新高,再次刷新全球記錄,已連續六年蟬聯全球第一。其中,乘用車產銷1991.98萬輛和1970.06萬輛,同比增長10.15%和9.89%;商用車產銷380.31萬輛和379.13萬輛,同比下降5.69%和6.53%。
  汽車保有量的持續攀升,不僅給能源帶來危機,同時傳統汽車排放的尾氣給環境帶來了巨大的危害。去年及今年,全國大面積持續長時間被霧霾籠罩,空氣質量已經達到了嚴重污染程度,如何控制和降低汽車尾氣排放帶來的污染也是亟需解決的一大課題。
  據統計,車重每減少100公斤,二氧化碳排放可減少約5克/公里,可見,汽車輕量化對節能降耗有著非常重要的意義。

2、鋁合金型材的優勢
  鋁合金型材具有一系列優良特性,諸如密度小,比強度和比剛度高、彈性好、抗沖擊性能良好、耐腐蝕、耐磨、高導電、高導熱、易表面著色,良好的加工成型性以及高的回收再生性等,因此,在工程領域內,鋁一直被認為是“機會金屬”或“希望金屬”,鋁工業一直被認為是“朝陽工業”。鋁合金型材大量用于汽車工業,無論從汽車制造、汽車運營、廢舊汽車回收等方面考慮,它都帶來巨大的經濟效益和社會效益,而且隨著汽車產量和社會保有量的增加,這種效益將更加明顯。

3、鋁合金型材在汽車上的應用實例 
  汽車用鋁合金型材應用有:保險杠防撞梁、吸能盒、車門防撞梁、儀表盤支架、底盤件、車身結構件、油管、導軌、行李架、熱交換器等截面一致且形狀復雜的構件。
  1) 鋁合金防撞梁:鋁合金防撞梁已經在合資品牌的中高端車型上基本普及,正在向低端車型以及國產車型發展。由于減重效果明顯,在為了幾年內,有望全面替代鋼防撞梁。橫梁主要材料有6082、7003,吸能盒有6060,底板和拖鉤套為6082。
  2) 儀表盤支架:儀表盤支架主用到的型材有6061和6063,結構相對簡單,減重效果好,對整車的降噪有明顯的作用,越來越多的車型開始采用。
  3) 底盤件:底盤零件已經有越來越多進行了鋁化,并且逐漸從鑄件改成了型材件,材料主要有6061和6082。
  4) 全鋁車身乘用車:目前乘用車采用全鋁車身結構的車型都是一些國外的高端車型貨超級跑車,如奧迪A8和A2、捷豹XJ等,為型材、板材和鑄件相結合。而國內的轎車全鋁車身主要應用于新能源電動車上,主要由型材做成框架。材料有6063、6061和6082等合金。

4、鋁合金型材在汽車上的發展趨勢 
  由于鋁合金擠壓型材可以簡單地生產出鋼鐵無法生產的各種復雜斷面結構的型材,作為汽車輕量化的有效手段之一備受關注。擠壓型材由于其重量輕,剛性好,作為結構材料廣泛應用在汽車的各個部位。
  隨著鋁加工技術的發展,型材的高精度三維彎曲加工技術,以及6×××系合金材料的組織控制和均一性屈服強度控制熱處理技術的確立,使擠壓型材在汽車上的應用空間得到了極大的發展。部分車型的鋁型材使用量已經從90年代的百分之幾上升到百分之二十幾,甚至百分之三十以上了。
  由于鋁合金框架的車體無論從減重,還是從剛性對比上,都比鋼制車體有很大的提高,因此,給全鋁車身框架的發展提供了很好的發展空間。

5、常用汽車用擠壓鋁合金
  汽車用擠壓鋁材90%以上是用6×××系合金生產的,
  汽車工業常用的擠壓鋁合金有3003、3103、5049、6005、6005A、6060、6061、6082、6063、6082、7001、7003、7005、7021、7029、7129合金等,它們的合金元素化學成分見表3-2,力學性能見表3-3。3×××系合金用于擠壓管材,而7×××系合金多用于生產保險杠等。

6、借助新能源汽車的發展大力推廣鋁合金的應用
  中央財政繼續實施補貼政策,以保持政策連續性,加大支持力度,以此推廣新能源汽車應用,促進節能減排。
  目前的新能源汽車主要以電動汽車為主,而電動汽車的電池能量密度在短期內很難有大的突破,導致電池重量難以下降。因此,車身輕量化就成了必然的選擇。而鋁合金作為最佳的輕量化材料,自然就會迎來很好的發展機遇。把握好這一政策,將積極促進鋁合金汽車零部件產業轉型升級,向節能型、環保型、高技術型和高質量型發展。

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