01 铝合金汽车板在降碳上的技术方向
2023年初,上海有色金属行业协会提出了建立汽车用铝合金材料碳排放规范标准的构想,得到了汽车主机厂、行业协会的响应;上海市经信委对该构想表示了肯定和支持。随着汽车轻量化需求和新能源汽车行业的发展,越来越多的企业开始研究铝合金汽车板领域的技术更高效、更清洁的技术方向。
现行铝合金汽车板在降碳方面应用的新技术集中在以下五个方面:
1. 高性能铝合金的研发:减轻车辆重量间接减少车辆使用期间的碳排放。
2. 短流程制备技术:这种方法可以通过直接从废料或回收材料开始加工来实现更低的碳足迹。
3. 循环经济与再生铝利用:相比于原生铝,生产每吨再生铝可减少约98.3%的二氧化碳排放。
4. 新型连接技术和表面处理:比如采用环保型涂层代替传统的铬酸盐钝化层,既能保证耐腐蚀性又能减少有害物质释放。
5. 生命周期评估(LCA):基于LCA的结果,制造商可以识别出最具潜力的减排环节,并据此调整生产工艺和技术路线。
而目前国内铝合金汽车板材的研究,也取得了相当亮眼的成绩。
中铝材料应用研究院有限公司成功开发出高端汽车覆盖件用6系、5系铝合金汽车板材的国产化制备技术,并在中铝高端下属企业实现批量应用。突破了连续退火-预时效关键技术,解决了成形性、漆刷线、吕德斯带等长期困扰汽车行业的问题,实现进口替代;生产的汽车板材性能达到国际知名品牌的水平。打破了铝合金汽车板长期依赖进口、发达国家独占铝合金汽车板生产舞台的局面,对推进我国新能源汽车轻量化、实现“双碳”目标和绿色发展战略产生深远影响。
国内外汽车用铝量保持较快增长态势,预测2025年中国汽车用铝板需求150万吨,与美欧国家相比,单车用铝量仍有很大提升空间。铝汽车板面临成本高于钢板、成形性不如钢板和绿色低碳挑战,开发绿色、降本、高性能的汽车铝合金新材料与新技术是未来发展方向。
6xxx系Al-Mg-Si合金具有成型性好、烘烤强度高、表面质量高等优良性能,因此被广泛应用于汽车发动机引擎盖、车门、尾门、侧围等车身外覆盖件。基于绿色回收的考虑,6xxx系合金被逐渐应用于车身结构件、车门及引擎盖内板等结构件。6111铝合金中Cu含量高于6016、6014等6xxx系合金,获得较高强度的同时存在较严重的晶间腐蚀倾向问题。
6xxx系铝合金通过固溶处理、淬火、时效等热处理手段,调控基体内析出大量纳米级强化相,从而获得显著的析出强化效果,与此同时,晶界区形成了典型的非均匀组织特征:晶界析出相和无析出区。微观组织不均匀性使得6xxx系铝合金产生晶间腐蚀等局部腐蚀倾向。
为了满足汽车车身造型需求,6xxx系铝合金汽车板材应该具备合适的初始屈服强度,以保证具备优异的冲压成形性,兼顾车身外覆盖件抗凹陷性能,6xxx系铝合金汽车板材还应具备较高的烘烤强度,作为汽车用铝合金,材料服役过程的性能稳定性是行业关注的焦点,尤其需要具备良好的抗晶间腐蚀性能。
近年来,国内一些高校和科研院所围绕6xxx系铝合金车身板材力学性能与晶间腐蚀性能进行了大量工作,目前绝大多数研究者为了提高板材强度与抗晶间腐蚀性能,主要集中在均匀化、时效工艺研究方面,在固溶工艺方面研究相对较少。
02 大咖简介
刘贞山,博士,高级工程师,中铝材料应用研究院轻量化材料所所长。从事汽车、新能源、船舶等领域铝合金新材料、新工艺研究开发工作。作为课题负责人牵头国家重点研发项目课题“舱室高强耐蚀铝合金挤压型材”,承担工信部“新能源汽车新材料生产应用示范平台”汽车用铝合金开发任务,作为项目骨干参与国家级省部级项目5项目。作为项目负责人承担中铝基金、中铝高端重点研发项目,以及多项院企合作项目。
累计发表科技论文20篇,授权发明专利23件,注册合金牌号2项。获中国有色金属工业科学技术奖3项,其中一等奖1项,中国汽车工程学会科学技术奖二等奖、中铝集团科技进步奖一等奖。
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03 关于AICE铝业大会
AICE 2025 SMM(第二十届)铝业大会暨铝产业博览会深耕行业上下游,作为聚焦于铝矿产冶炼、金属加工、终端消费于一体的产业交流平台,将于2025年4月16-18日在苏州国际博览中心拉开帷幕。
铝板带箔行业发展论坛作为AICE 2025极为重要的论坛之一,4月16日将围绕铝板带箔行业竞争、电池铝箔市场与技术、铝合金汽车板、智能化工厂改造、低碳再生罐料等多个热点话题进行探讨,在开年春季为铝产业带来一场无可比拟的盛会。
04 议程-铝板带箔行业发展论坛