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2025-03-27 18 汽车行业报告
目前汽车轻量化使用的材料主要有:高强度钢、铝合金、镁合金和碳纤维复合材料。从减重效果看,高 强度钢-铝合金-镁合金-碳纤维呈现减重效果递增的态势;从成本方面看,高强度钢-铝合金-镁合金-碳纤维呈 现成本递增的态势。在汽车轻量化材料中,铝合金材料综合性价比要高于钢、镁、塑料和复合材料,无论应 用技术还是运行安全性及循环再生利用都具有比较优势。铝合金应用范围广,国内外全铝汽车的快速发展, 特斯拉(TESLA)ModelS 系列车型中 95%结构采用铝合金材料。此外,上游供应稳定,配套产业完善,铝 合金零部件厂商议价能力有保障。高强度钢是指冷轧 340MPa、热轧 490MPa 以上的钢。钢的强度越高,减重效果越好。相对于传统的 340MPa 的材料,600MPa 级的钢种在理论上的减重潜能大约为 20%,800MPa 的材料减重潜能会提高至 30% 以上。目前高强钢主要应用在汽车安全件、底盘及车身等方面。
目前铸造铝合金约占汽车用铝量的 77%,可用于制造发动机零部件、壳体类零件和底盘上的其他零件; 变形铝合金(锻造铝合金和铝合金板材)在车身零件及结构件的应用方面也发展较快,主要应用于发动机盖、 翼子板、保险杠、车厢底板结构件、热交换器、车轮以及车身骨架等。汽车车身用铝合金材料主要包括:铜 元素含量最高、硬度也较高的 2000 系;主含镁元素,又称“镁铝合金”的 5000 系;镁硅含量高、抗腐蚀和 抗氧化性能好的 6000 系;镁锌铜含量高、可热处理合金、有良好的耐磨性和焊接性的 7000 系。汽车车身的 不同受力部位会采用不同系列型号的板材、型材、管材及高性能铸铝等铝合金材料。
镁合金是目前商用的最轻的金属结构材料。镁的密度只有 1.8 g/cm3,是铝的 2/3,钢的 2/9,采用镁合 金可在使用铝合金的基础上再减轻 15%-20%。镁合金具有优良的导电性、导热性、电磁屏蔽性能、高的比 度、减震性、加工工艺性能、易回收和有利于环保。现阶段 62%的镁合金制品应用在汽车产业上,镁合金在 汽车上的应用主要集中于车身、发动机和内饰三大部分。镁合金在汽车上应用的零部件有 100 多种,主要分 为壳类和架类两类零件。
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