铝合金在汽车轻量化中的应用前景

　　交通运输的温室气体排放仅次于电气行业。从2006年到2013年，全球汽车保有量平均以4%的速度增长，而中国私人汽车拥有量增长速度更高达20%以上，汽车保有量的快速增长加大了环境压力。研究表明，约75%的油耗与整车质量有关，为降低油耗及排放，汽车轻量化势在必行。汽车轻量化不仅仅是指汽车质量的下降，而是在保证汽车整体质量和性能不受影响的前提下，采用现代设计方法对汽车产品进行优化设计，或使用新材料最大限度地减轻各零部件的质量，努力谋求高输出功率、低噪声、低振动和良好的操纵性、高可靠性等，从而达到降低燃油消耗、减少污染排放的目的。据研究，若汽车整车质量降低10%，燃油效率可提高6%～8%；若滚动阻力减少10%，燃油效率可提高3%；若车桥、变速器等机构的传动效率提高10%，燃油效率可提高7%。从绝对量来说，汽车质量每降低100kg，每百公里可节约0.6L燃油。
　　铝合金在汽车轻量化中占有重要地位。大量使用铝合金的汽车，平均每辆汽车可降低质量300kg（从1400kg降低到1100kg），寿命期内排放量可降低20%。此外，轻量化还将在一定程度上提高车辆操控稳定性和碰撞安全性。目前铝合金已成为汽车制造中用量仅次于钢材和铸铁的材料。虽然铝代钢的成本目前仍然略高，但是铝代钢仍可以通过减轻车重所减少的油耗来帮助消费者节约用车成本。在整车中，质量最大的组件为动力系统、底盘系统以及车身，这3大系统的总质量达到整车质量的83%，其中车身质量占比为28%。据预测，汽车材料铝化率达到60%在经济上是可取的。近年来，发达国家汽车用铝大幅提高，全球汽车平均用铝量1978年仅50kg/辆，2008年上升到107kg/辆，增长了1.14倍；估计10年后可以提高到300kg/辆，在发达国家更是可以提高到320kg/辆。近年来奥迪、捷豹路虎、福特等都使用了全铝式的车身结构，铝合金已经成为了一种比较理想的轻量化材料。另外，铝合金还可以按照添加合金的不同和比例的不同以及制造工艺的区别，应用在车身、车架、制动盘、发动机气缸体、气缸盖、活塞、进气歧管、摇臂、发动机悬置支架、空压机连杆、传动器壳体、离合器壳体、车轮、制动器零件、把手及罩盖壳体类等地方。
　　目前，国内汽车制造业的汽车用铝与发达国家存在着一定差距，但随着汽车制造业的竞争日趋国际化和节能减排的需求，汽车用铝量的增加已是必然趋势。据预测，10年后我国的汽车用铝将由当前的平均每辆车92kg提高到220kg。按照目前我国汽车工业的发展态势预计，近年我国汽车工业用铝板带需求有望达到55万吨～60万吨。急速增长的汽车铝板市场为我国铝加工企业创造了绝好的机会。预计2020年我国汽车（小轿车、卡车、商务车等）产量将达到2500万辆，铝型材需求量可达75万吨左右。