回顧2021，對于汽車行業(yè)來說，是挑戰(zhàn)與機遇并存的一年。行業(yè)面臨著芯片供應(yīng)緊張、散點疫情爆發(fā)、政策法規(guī)調(diào)整等諸多因素的影響；但是，新能源汽車市場需求的旺盛，被越來越多消費者認可和接受，以及產(chǎn)銷量持續(xù)創(chuàng)新高等促進了汽車行業(yè)的發(fā)展。

據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會此前預(yù)測，2021年中國汽車總銷量有望達到2610萬輛，同比增長3.1%。其中，乘用車銷量2130萬輛，同比增長5.6%；商用車銷量480萬輛，同比下降6.4%；新能源汽車銷量340萬輛，同比增長1.5倍。預(yù)計2022年中國汽車總銷量2750萬輛，同比增長5.4%，其中，乘用車銷量2300萬輛，同比增長8%；商用車銷量450萬輛，同比下降6%；新能源汽車銷量500萬輛，同比增長47%。

擴大鋁應(yīng)用，增加鋁消費，始終是鋁工業(yè)發(fā)展的一件大事。近年來，汽車輕量化的發(fā)展為擴大鋁應(yīng)用提供了廣闊的市場空間，相關(guān)機構(gòu)預(yù)計，到2025年，汽車整車較2015年將減重20%，單車用鋁量達到250kg；到2030年，較2015年將減重35%，單車用鋁量達到350kg?？梢?，未來汽車輕量化鋁應(yīng)用市場不容小覷。

新能源汽車對輕量化需求極為迫切，純電動汽車整車重量每降低10kg，續(xù)航里程可增加2.5km。特斯拉和蔚來汽車輕量化引領(lǐng)行業(yè)，比亞迪、北汽新能源、吉利汽車等傳統(tǒng)車企亦紛紛加碼輕量化布局。在節(jié)能減排政策與電動化加速的驅(qū)動下，汽車輕量化正在加速，其中底盤輕量化為新藍海，鋁制電池盒、副車架、控制臂、轉(zhuǎn)向節(jié)等滲透率不斷提升，同時熱成型車身件也開始大規(guī)模應(yīng)用。目前，最主流的輕量化材料為高強度鋼和鋁合金材料。

目前，美國、日本、德國是汽車采用鋁合金最多的國家，如德國大眾（Audi A8、A2），日本的NXS等車身用鋁合金量達80%。我國汽車除上海桑塔納、一汽奧迪和捷達均引進鋁合金生產(chǎn)線外，國產(chǎn)以紅旗較多，約80～100 kg。

有資料表明，用鋁合金結(jié)構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)，可使汽車質(zhì)量減輕30%～40%，制造發(fā)動機可減輕30%，制造車輪可減輕50%。采用鋁合金是汽車輕量化及環(huán)保、節(jié)能、提速和運輸高效的重要途徑之一；另外，鋁合金的主要優(yōu)點是重量輕，散熱性好。因此，研究開發(fā)鋁合金汽車零件目前顯得十分必要。

隨著發(fā)動技術(shù)的發(fā)展，氣閥結(jié)構(gòu)成為發(fā)動機的主流設(shè)計趨勢。與兩氣閥發(fā)動機相比，每缸四氣閥的氣缸蓋比每缸兩氣閥的氣缸蓋在工作時要產(chǎn)生更多的熱量，采用全鋁合金缸蓋是最好的解決辦法。目前，轎車發(fā)動機部件中不僅活塞、散熱器、油底殼缸體采用鋁合金材料，而且缸蓋、曲軸箱也采用這種材料。

在目前的形式下，在發(fā)動機上采用鋁合金替代鑄鐵已經(jīng)成為主流趨勢。法國汽車的鋁汽缸套已達100%，鋁汽缸體達45%。在未來幾年里，隨著高強度優(yōu)質(zhì)鋁合金材料的開發(fā)成功和制造工藝的不斷改進，鋁合金材料將愈來愈多的用來制造這一類零部件。汽車用鋁合金可分為鑄造鋁合金和變形鋁合金。鑄造鋁合金在汽車上的使用量最多，占80%以上，其中又分為重力鑄造件，低壓鑄造件和其它特種鑄造零件。變形鋁合金包括板材、箔材、擠壓材、鍛件等。世界各國工業(yè)用鋁合金材料的品種構(gòu)成雖然有一定的差異，但大體是相同的。其品種構(gòu)成：鑄件占80%左右，鍛件占1%～3%，其余為加工材。美國汽車工業(yè)中變形鋁合金占較大比例，達36%。

6XXX系合金是目前汽車工業(yè)用得最多的汽車鈑金件鋁合金，它們有優(yōu)異的成形性能，兼具高的強度性能、抗腐蝕性能、折邊性、高表面性能等，同時涂漆烘烤后，強度性能又有一定的提高。

汽車內(nèi)外板用鋁合金板取代鋼板，可使車身減輕40%~50%，進而使整車凈質(zhì)量下降約10%。福特Model T型車、福特Prodigy車、FORD T-150皮卡車、捷豹XJ、法拉利360、克萊斯勒Prowler、大眾31 Lupo、奧迪A2、A8、本田混合動力轎車（the Honda Insight）、Honda NSX、特斯特-Model、S等均采用鋁制車身。用ABS制造發(fā)機蓋與行李箱蓋的更是不勝枚舉。

6016合金廣泛應(yīng)用于ABS，但熱處理工藝復(fù)雜，在固溶處理與烤漆處理之間必須進行預(yù)時效處理T4P，方可獲得良好的性能。因為沖壓前應(yīng)有良好的成形性能，而在沖壓后的烤漆過程中又能迅速提高強度，從而有高的抗凹性。6016合金板材經(jīng)固溶-T4P-烤漆處理后能夠兼顧這兩方面的要求，但工藝參數(shù)對最終性能影響甚大，固溶處理不充分降低T4P和烤漆過程中人工時效的析出動力，保溫時間長又可能導致晶粒粗化，預(yù)時效濕度低則降低板材放置過程中的性能穩(wěn)定性和烤漆過程中的硬化效果，溫度過高又會影響沖壓過程的成形性能。由此可見應(yīng)優(yōu)化固溶和T4P工藝參數(shù)，才能獲得理想的綜合性能。

目前，制約鋁合金在汽車上大量應(yīng)用的主要原因之一是其價格比鋼材的高，為了促進鋁合金在汽車上的大量應(yīng)用，必須降低材料成本。除開發(fā)低成本的鋁合金和先進的鋁合金成形工藝外，回收再生技術(shù)可進一步降低鋁合金的生產(chǎn)成本。擴大鋁合金應(yīng)用的另一個研究方向是開發(fā)新的各種連接技術(shù)，今后發(fā)展的多材料結(jié)構(gòu)轎車要求連接兩種不同類型的材料（如鑄鐵一鋁、鋼一鋁、鋁一鎂等），對這些連接技術(shù)以及對材料和零件防腐蝕的表面處理技術(shù)，是今后擴大鋁合金在汽車上應(yīng)用的重要課題。

更新日期：2022-01-11

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