一体化压铸用免热处理铝合金目前仍处于应用初期,其市场规模增长的核心驱动力来自三方面:新能源汽车轻量化带来的需求扩张、一体化压铸渗透率提升对专用材料的刚性要求,以及再生铝替代原生铝带来的降碳降本空间。其中,再生铝替代既是材料端最确定的增量方向,也是决定未来成本竞争力的关键变量。
需求端:轻量化与一体化压铸渗透率提升
一体化压铸用免热处理铝合金的需求,本质上是跟随一体化压铸工艺的普及而放大的。传统压铸铝合金需要经过固溶和时效热处理来提升强度、韧性等性能,但热处理过程中的热胀冷缩会导致大型零部件尺寸变形和表面缺陷,即使矫正也会降低良品率、推高成本。因此,开发免热处理的铝合金材料,是大型一体化压铸结构件得以实现的关键前提。
从材料选择看,虽然铝镁合金整体性能更优,但其流动性不如铝硅合金。而一体化铸件体积大,最大长度可达两米四,铸造时材料流程长,对流动性要求高,因此目前主流路线普遍选用铝硅合金。随着一体化压铸工艺从导入期走向规模化应用,对这类专用免热处理合金的需求也将同步增长。
供给端:再生铝替代打开降本降碳空间
免热处理铝合金材料仍处推广初期,企业对各合金成分控制严格,目前主要使用电解铝(原生铝)并精确添加合金元素制造。但一体化压铸所取代的原有小型压铸件,大部分由再生铝制造,这意味着一体化压铸件的碳排放远高于小压铸件,是长期隐忧。
原生铝在碳排放和功耗方面远高于再生铝,因此探索用再生铝生产免热处理材料成为行业方向。以再生铝行业龙头立中集团为例,其凭借对再生铝的深刻理解走在行业前列,预计未来两三年内可用20%-30%的再生铝替代原生铝,五年之后全部使用再生铝制造免热处理铝合金材料,既能减少碳排放,也能有效降低成本。此外,大型一体化压铸件不便于长期运输,压铸机往往布局在整车周边,且每次压铸过程有接近一半的材料残余变成废料需返还再生铝厂回收,这使靠近下游客户、具备铝回收经验的材料企业具备渠道优势。
常见问题
免热处理铝合金的主流技术路线是什么?
目前主流路线是铝硅合金。虽然铝镁合金整体性能更优,但流动性不如铝硅合金,而一体化铸件体积大、材料流程长,对流动性要求高,因此铝硅合金成为普遍选择。
国内有哪些代表性的免热处理铝合金企业?
国内代表性企业包括立中集团、广东鸿图,以及上海交大等科研力量。其中立中集团从2014年启动研发、2020年获得发明专利;广东鸿图2015年开始研发、2016年获得专利授权,也是唯一一家自研自制免热处理材料的压铸厂。
再生铝替代为什么重要?
原生铝在碳排放和功耗方面远高于再生铝,而一体化压铸件目前的碳排放高于其所取代的小压铸件。用再生铝替代原生铝制造免热处理材料,既能降低碳排放,也能有效降低成本,是行业长期发展方向。