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陳愛(ài)蓮代表建議:加快鎂合金產(chǎn)業(yè)在汽車(chē)輕量化中應用

日期:2022-03-11


現狀分析:

      一是鎂資源和特性?xún)?yōu)勢突出。我國是世界鎂資源大國,全球市場(chǎng)的鎂有80%以上從中國出口。鎂作為新興輕質(zhì)金屬材料,其密度是鋁的2/3、鋅的1/4,而鎂合金強度高于鋁合金和鋼,相較高強度鋼和鋁合金,鎂合金的減重效果更為明顯。鎂合金重量輕、吸震性能強、鑄造性能好,自動(dòng)化生產(chǎn)能力強和模具壽命高、尺寸穩定,是最有效的汽車(chē)輕量化材料。壓鑄鎂合金材料可以循環(huán)利用,不影響材料的使用性能,特別適合循環(huán)經(jīng)濟和節能低碳生產(chǎn)要求,有利于環(huán)保和資源節約。

      二是汽車(chē)單車(chē)用鎂量較低。根據有關(guān)研究,汽車(chē)所用燃料的60%是消耗于汽車(chē)自重,汽車(chē)自重每減輕10%,其燃油效率可提高5%以上,汽車(chē)自重每降低100KG,每百公里油耗可減少0.7L左右,每節約1L燃料可減少CO2排放2.5kg,年排放量減少30%以上。據統計,2020年北美地區每輛汽車(chē)使用鎂合金6.8kg,日本為9.3kg,歐洲達14kg,而國產(chǎn)汽車(chē)每輛平均用量不足3kg。


存在問(wèn)題:

      一是對鎂合金材料及其應用的認識不足。輕量化的社會(huì )效益大于企業(yè)效益影響企業(yè)應用輕量化的積極性。盡管鎂合金在汽車(chē)輕量化方面有很大效果,但消費者對于鎂合金的性能和科技進(jìn)展缺乏深入了解,對輕量化的作用也存在認識不足。輕量化研究的投入和產(chǎn)出不成正比,導致企業(yè)在車(chē)輛設計、制造過(guò)程中并未將輕量化作為重要考慮因素,也未考慮車(chē)輛輕量化在其使用周期中所帶來(lái)的綜合效益。加上政府對汽車(chē)輕量化的重視程度不夠,相關(guān)標準和法規缺乏對制造商的引導和約束,汽車(chē)自覺(jué)輕量化缺乏足夠的動(dòng)力和政策壓力。
      二是鎂合金生產(chǎn)技術(shù)瓶頸。鎂合金雖然有諸多優(yōu)良性能,但也存在一些缺點(diǎn),如抗高溫、抗疲勞破壞能力差等,若要提高鎂的利用率,應進(jìn)一步完善鎂合金的耐高溫性能和抗疲勞破壞的能力。鎂合金變形加工(擠壓、軋制)技術(shù)尚待突破;鎂合金零部件加工的效率、成品率、質(zhì)量穩定性有待提高,零部件成本仍然偏高;鎂合金耐腐蝕性和連接性能與鋁相比有弱勢;鎂合金零部件的模具開(kāi)發(fā)周期長(cháng)、成本高等。
      三是標準化體系不完善。中國有色金屬標準化技術(shù)委員會(huì )成立于1999年,鎂及鎂合金國內技術(shù)標準化工作經(jīng)過(guò)20多年的積累,目前已經(jīng)發(fā)布了近70項國家標準、行業(yè)標準,建立了現有的標準體系,滿(mǎn)足了我國及全球鎂及鎂合金貿易需求,但隨著(zhù)鎂及鎂合金的應用拓展,特別是廣泛應用于汽車(chē)輕量化,目前國際標準和國內標準均存在不足,不能及時(shí)滿(mǎn)足供需雙方標準需求。
      四是科研管理體制不健全??萍疾吭凇笆奈濉逼陂g都設立了鎂合金汽車(chē)輕量化方面的課題,但是整體投入明顯不足,各車(chē)輛企業(yè)在鎂合金研發(fā)與生產(chǎn)方面的投入也十分有限。我國目前缺少高水平的國家級鎂合金工程技術(shù)研究機構,普遍是以企業(yè)為主導的研發(fā)機構,而且鎂合金生產(chǎn)和加工企業(yè)普遍規模實(shí)力偏小,投入也不足;相關(guān)科研單位的研發(fā)投入經(jīng)費少,人才隊伍建設不完善,缺乏激勵政策和研發(fā)平臺,科技人員創(chuàng )新動(dòng)力不足,“產(chǎn)學(xué)研用”一體化成效甚微。同時(shí),由于鎂合金加工產(chǎn)業(yè)尚處于新興產(chǎn)業(yè),產(chǎn)業(yè)風(fēng)險稍大,投資周期稍長(cháng),社會(huì )資本投入明顯不足。缺乏行業(yè)性研發(fā)計劃、行動(dòng)計劃和有效協(xié)調組織。

      五是關(guān)鍵設備進(jìn)口依賴(lài)度高。我國高性能鎂合金材料產(chǎn)業(yè)起步晚、底子薄,在應用上整體仍處于產(chǎn)業(yè)鏈和價(jià)值鏈的中低端。關(guān)鍵工藝技術(shù)與國外差距較大,高端設備大多依靠進(jìn)口。研發(fā)所需的技術(shù)和設備常受?chē)獬隹谙拗?,使得鎂合金材料的研發(fā)面臨困難,尤其是許多高端核心材料的研發(fā)舉步維艱,性能提升緩慢,產(chǎn)能?chē)乐夭蛔恪?/span>


相關(guān)建議:  

      一是構建鎂合金輕量化標準體系。鎂合金在汽車(chē)領(lǐng)域的應用必須從系統整體出發(fā),對汽車(chē)輕量化展開(kāi)系統性考量與實(shí)踐,從車(chē)身輕量化設計、零部件輕量化設計、造型輕量化設計等方面,對汽車(chē)的輕量化標準進(jìn)行體系化建設。建議行業(yè)協(xié)會(huì )和政府加大對汽車(chē)輕量化的政策導向和標準制定。在產(chǎn)業(yè)政策制訂、產(chǎn)品標準制定、環(huán)保標準制定時(shí)充分考慮汽車(chē)輕量化的趨勢和進(jìn)程,出臺有利于引導和約束企業(yè)行為的法規。鼓勵國內車(chē)輛制造商采用輕型、環(huán)保、易回收的鎂合金材料,加大整備質(zhì)量占比。同時(shí),出臺相關(guān)政策,提高對進(jìn)口汽車(chē)的技術(shù)標準,鼓勵進(jìn)口采用輕型材料的車(chē)型。

      二是成立鎂合金產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)聯(lián)盟。建議成立產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)聯(lián)盟,通過(guò)一系列聯(lián)合行動(dòng)和聯(lián)合開(kāi)發(fā),推動(dòng)鎂合金的應用。聯(lián)盟應該由行業(yè)協(xié)會(huì )、學(xué)會(huì )牽頭,由汽車(chē)零部件企業(yè)、鎂合金企業(yè)、大學(xué)、科研機構、政府部門(mén)共同參與,建立政府應引導的上下游聯(lián)動(dòng)機制。通過(guò)信息交流、技術(shù)培訓、組建公共研發(fā)平臺、課題及項目,計劃聯(lián)合實(shí)施、成果共享,促進(jìn)鎂合金開(kāi)發(fā)應用進(jìn)程。學(xué)習美國汽車(chē)業(yè)推動(dòng)鎂合金應用的合作模式,政府和企業(yè)共同設立一項汽車(chē)用鎂合金中長(cháng)期研究計劃,鞏固和提升鎂合金材料的地位,推動(dòng)鎂合金在汽車(chē)輕量化中應承擔的重要使命,以滿(mǎn)足市場(chǎng)復雜多樣需求。

      三是加大對鎂合金輕量化的科研投入力度。在“產(chǎn)學(xué)研用”建設方面,注重鎂合金材料相關(guān)用于制備及檢測高端設備的自主開(kāi)發(fā)運用,降低對進(jìn)口設備的依賴(lài)力度,推進(jìn)鎂合金企業(yè)快速、高效、智能化的制造進(jìn)程。加大對行業(yè)技術(shù)創(chuàng )新體系建設和產(chǎn)

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