汽车轻量化之镁合金发展新机遇

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作为汽车节能减排的主要途径之一,轻量化一直是汽车行业不断推进的技术方向。当前,随着全球新能源汽车的发展,轻量化更是重中之重。汽车轻量化主要体现在汽车的优化设计、合金材料及非金属材料应用上,其依次为汽车的轻量化减重10%15%30%40%45%55%


镁合金是以镁为基础加入其他元素组成的合金,是最轻的金属结构材料,具有重量轻、吸震性能强、铸造性能好、自动化生产能力和模具寿命高、尺寸稳定等优点,不仅适合铸造汽车零部件,也是最有效的汽车轻量化材料。


据了解,镁的密度只有1.74g/cm3,是铝的2/3,钢的2/9。采用镁合金能减轻整车重量,可在铝轻量的基础上再减轻15%20%。镁合金的比强度和比刚度远高于铝和钢,镁合金的刚度随厚度的增加而成立方比增加,对用镁合金制造刚性好的整体构件十分有利。镁合金具有良好的阻尼系数,减振量大于铝合金和铸铁,用于壳体可以降低噪声,用于座椅、轮毂可以减少振动,提高了汽车的安全性和舒适性。


在汽车轻量化趋势的推动下,近年来,全球镁合金行业获得了快速发展,汽车用镁合金产品产量和消费量都呈现高速增长的态势。新思界产业研究发布的2017年全球汽车用镁合金行业研究报告》显示,2011-2016年,全球汽车用镁合金产品产量由38.3万吨增长到80.8万吨,年增长率保持在11%-25.2%之间;消费量由34.1万吨增长到73.1万吨,年增长率保持在11.6%-25.5%之间。


2011-2016年全球汽车用镁合金产销量分析


数据来源:新思界产业研究中心整理


欧美、日本等国对镁合金在汽车领域的推广和应用都有相应的支持。并且在这些国家,汽车用镁合金已经有逐渐替代铝合金的趋势。但由于种种原因,汽车用镁合金在我国没能得到大力推广和使用。数据显示,我国汽车用镁合金产量占全球的21.9%,但消费量仅占全球的16.0%。我国镁合金还有一些技术难题亟待突破,包括较低的耐蚀性能、较低的疲劳性能、较低的蠕变性能等。


新思界产业研究员表示,全球镁合金在汽车领域的应用已经迎来发展的战略机遇期:


一方面,全球节能减排政策不断趋严,推动汽车轻量化,而镁合金是最轻的金属结构材料;另一方面,汽车产业不断进行结构调整,智能汽车、新能源汽车获得市场青睐,发展前景较好,而这些领域对汽车轻量化的需求更为迫切。


此外,汽车用镁合金的技术不断突破,应用范围已经逐渐能够与铝合金相媲美,是铝合金良好的替代材料。在良好的战略机遇下,镁合金在汽车领域的应用将迅速增加,发展前景广阔。


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本文作者2019-2-23 23:25
admin
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中国工程院院士潘复生:镁合金能源100%可循环利用发布时间:2019-02-23
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