在由上海有色网信息科技股份有限公司(SMM)、上海有色金属行业协会、苏州市压铸技术协会主办,广东鸿劲新材料集团股份有限公司冠名,沃尔沃,蔚来特邀支持,上海嘉朗实业有限公司协办的2024SMM汽车供应链大会暨汽车新材料应用高峰论坛-汽车低碳材料论坛(低碳钢/低碳铝/低碳镁)论坛上,山西银光华盛镁业股份有限公司汽车事业部副总 张晓鹏针对“汽车减碳新时代与未来之旅”的话题作出分享。
镁生产的碳足迹
皮江法炼镁
不同的燃料气类型
兰炭尾气的利用率越来越高,但随着环保政策越来越严,又出现了新的变化:
1、镁企业生产改造,增加了更多环保设备,导致设备运行电力需求增大,一定程度上对冲了还原工艺中节能的绩效;
2、竖管改造大幅度提高单罐镁产量,进一步拉低生产过程中碳排放;
皮江法各工序能耗(单位:kwh/吨镁)
皮江法炼镁碳排放值
采用镁合金零部件可获得更高的减排值
电力能源系统中65%的电力来自于火力发电;
火力发电1kwh电能,消耗0.33kg标准煤;
1kg标准煤产生29.27MJ热量;
1kgMg排放1.5kg CO2当量,1kgAl排放1.4kg CO2当量。
不同材料的碳排放
据北京理工大学方面数据,当续航里程达到21357km后,镁合金全生命周期能耗小于铝合金。
镁合金在汽车行业的发展趋势
2017年实现功能性替代:方向盘骨架等;2020年实现结构性替代:电池端板、显示屏壳体等;2023年政策性替代:电驱动壳体、座椅骨架等;2025年个性化替代:镁合金轮毂。
一体化压铸已经成为行业共识。
镁合金未来明星产品——CCB
中控仪表支架
整车轻量化技术的发展,近年来出现了多种新的CCB技术方案。单纯从选材种类角度可以分类为。
1、钢制仪表板横梁。包括钢冲压焊接型和钢管梁型,采用不锈钢或普通钢材焊接成型;
2、镁铝合金轻金属仪表板横梁,简称为轻金属CCB。包括铝合金型材焊接和镁合金压铸成型;
3、轻金属与非金属复合材料混合型仪表板横梁,简称为混合型CCB。采用铝合金型材和塑料一体注塑成型后装配镁合金压铸件;
优势:一体压铸、降本、减重、装配复杂性低。
铝、镁合金压铸是当下主流。
镁合金半固态——显示屏壳体
多媒体显示屏壳体
随着智能座舱、5G、AR/VR的商业化应用及人们对“汽车第三生活空间”的追求,汽车已呈现出大屏化、多屏化、智能化的多媒体属性,镁合金显示屏后壳应运而生,凭借镁合金出色的减震吸震效果,可减少汽车在行驶过程中产生异响的可能性。
另外镁合金良好的散热效果,可避免车辆在长时间行驶、静置状态下,多媒体长效工作带来的大量热量,可预防电器过热带来的风险和隐患。
优点:薄壁性、散热性好、NVH性能优异。
未来发展机遇及挑战
发展机遇:
从2022年开始,镁合金在汽车行业中由探索、应用到全面开花。
中国镁材料产能占全球80%以上;2022年原镁产能94.74万吨,镁合金产能30.69万吨;2023年原镁产能82.24万吨,镁合金产能34.52万吨;2024年原镁产能预计突破120万吨,镁合金产能预计突破40万吨。
镁合金的未来需求量
随着未来新能源汽车的销量逐年攀升,镁合金电驱动总成以及镁合金CCB在车辆上所占的比重也将逐年攀升,预计后续新能源汽车行业镁合金锭的需求逐年增多。
镁行业趋势及未来价格走势
一、行业百花齐放,后起之秀崛起。
二、机遇和陷阱并存,产能不足成为关键词。
三、智能化改造,机器人及AI全面进入镁产业。
四、价格先扬后抑,经历短暂需求性紧张之后,原镁及镁合金市场再无暴涨行情。
未来挑战
一、镁合金专用紧固件;
二、不锈镁成熟的制备及加工方式。