壓鑄,全稱壓力鑄造,是指在高壓作用下,將液態(tài)或半液態(tài)金屬以較高的速度充填壓鑄模具型腔,并在壓力下成型和凝固而獲得鑄件的方法,是鑄造工藝中應(yīng)用最廣、發(fā)展速度最快的金屬熱加工成形工藝方法之一,發(fā)展前景良好。
①汽車輕量化是持續(xù)趨勢,鋁合金精密壓鑄件在汽車應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展空間仍然較大
汽車輕量化是節(jié)能減排的重要技術(shù)路徑,輕量化目的是減少整備重量的同時不犧牲可靠性等性能指標(biāo),是一項綜合了安全性、力學(xué)性能和經(jīng)濟性的系統(tǒng)工程。根據(jù)中國汽車工程學(xué)會發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖 2.0》,2035 年燃油乘用車輕量化系數(shù)降低 25%,純電乘用車輕量化系數(shù)降低 35%
注:根據(jù)中國汽車工程學(xué)會發(fā)布的《乘用車整車輕量化系數(shù)計算方法》,整車輕量化系數(shù)由名義密度、重量比功率和腳印油耗三個指標(biāo)三部分參數(shù)構(gòu)成,整車輕量化系數(shù)數(shù)值越小,表示輕量化水平越高。
輕量化對傳統(tǒng)汽車、新能源汽車均具有重要的作用,可提升燃油車油耗表現(xiàn),增加電動車?yán)m(xù)航里程,有效緩解電動車?yán)m(xù)航里程的瓶頸問題,其中車身+底盤結(jié)構(gòu)件作為汽車輕量化重要組成部分,輕量化趨勢明確,空間廣闊。
②鋁合金壓鑄件在汽車上的應(yīng)用不斷擴大
與鋼材相比,鋁合金具有輕巧、耐磨性強、機械強度高、傳熱及導(dǎo)電性能好、耐高溫性強等優(yōu)勢,在汽車輕量化趨勢下將得到廣泛應(yīng)用。
圍繞未來節(jié)能汽車、新能源汽車的發(fā)展需求,汽車輕量化技術(shù)路線圖針對鋁鎂合金應(yīng)用體系明確了典型目標(biāo)、關(guān)鍵技術(shù)和基礎(chǔ)支撐,鋁合金在汽車輕量化多材料綜合應(yīng)用體系中將發(fā)揮重要作用。
③一體化壓鑄技術(shù)成為汽車創(chuàng)新變革的重要驅(qū)動力
特斯拉在多車型中通過采用一體化壓鑄后底板、前艙,實現(xiàn)了車身生產(chǎn)工藝流程簡化、下車體總成重量減輕、制造時間縮短、降低制造成本;底盤部分隨著CTC 電池包的高度集成化和滑板底盤的推進,有望實現(xiàn)車身與底盤的分離,而滑板底盤的核心制造工藝則是通過一體化壓鑄實現(xiàn)底盤的平臺化模塊化生產(chǎn)。
目前全球鑄件的生產(chǎn)和消費主要集中在中國、美國、日本、意大利、德國等國家。隨著經(jīng)濟的增長與技術(shù)的創(chuàng)新,世界各國對汽車、電子通訊等產(chǎn)品和設(shè)備的需求不斷增長。同時,在全球“碳達(dá)峰”和“碳中和”的大背景下,以鋁合金為主的壓鑄產(chǎn)品由于輕質(zhì)化、清潔化生產(chǎn)等優(yōu)勢,市場規(guī)模得到快速發(fā)展。
經(jīng)過幾十年的發(fā)展,中國已成為世界上壓鑄件的生產(chǎn)和消費大國。隨著中國汽車、通訊和機電行業(yè)的快速發(fā)展,近年來,全球壓鑄行業(yè)產(chǎn)能,尤其是鋁合金壓鑄件逐步向中國轉(zhuǎn)移。
根據(jù)中國鑄造協(xié)會統(tǒng)計,2021 年,中國鑄件總產(chǎn)量達(dá)到 5,405 萬噸,同比增 長 4.00%,汽車工業(yè)是鑄件最大需求來源,汽車鑄件產(chǎn)量為 1,540 萬噸,占比為 28.50%;從材質(zhì)鑄件產(chǎn)量數(shù)據(jù)顯示,鋁(鎂)合金鑄件產(chǎn)量為 720 萬噸。