一体化压铸全面替代小型压铸件后,再生铝的规模化复用不会“一步到位”,而会遵循从非承载部件向安全结构件渐进渗透的路径。核心逻辑在于: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,而当前一体化大型件因材料处于推广初期、成分控制严格,主要使用原生铝(电解铝),导致碳排放远高于被替代的小压铸件。因此,用再生铝替代原生铝来制造免热处理铝合金材料,是行业必须解决的长期课题,率先落地的场景将是对杂质容忍度相对较高、力学性能要求相对宽松的部件,如电池支架结构件,随后再向车门、后地板等对强度和韧性要求更高的车身安全件扩展。

为什么再生铝渗透要先易后难?

再生铝由废铝合金材料重新炼化得到,杂质含量较高,而免热处理铝合金对成分配比和杂质元素控制极为严格。一体化压铸的大型部件(最大长度可达两米四)对材料流动性和综合力学性能要求更高,因此在技术尚未成熟时,厂商更倾向于使用成分纯净的原生铝并精确添加合金元素。

这意味着,部件对材料纯净度和力学性能的敏感度,直接决定了再生铝替代的先后顺序。越靠近车身安全结构、对强度和延伸率要求越苛刻的部件(如后地板),验证周期越长;而对碰撞吸能要求相对较低、更侧重成本与碳排放优化的部件(如电池支架),则更容易率先打开再生铝的应用窗口。

率先规模化的场景:电池支架结构件

在【官方资料】中,立中集团自主研发的免热处理铝合金材料已于2020年12月实现小批量生产,用于电池支架结构件,这是国内免热铝材料率先落地并验证的具名应用场景。立中集团预计,未来两三年内能用20%-30%的再生铝替代原生铝,五年之后全部使用再生铝来制造免热处理铝合金材料。

电池支架作为新能源车电池包的承载与固定部件,其结构设计冗余度相对较高,且该部件此前多为小型压铸件、本身就有再生铝使用基础,因此成为再生铝从“实验室配方”走向“规模化复用”的第一站。这一场景的验证意义在于:一旦再生铝比例在电池支架上跑通稳定量产,材料供应链的回收-分选-熔炼-调配体系即可建立,为向更大、更关键的铸件延伸积累数据。

向车身安全件扩展:车门、后地板的渐进路径

车门、后地板等大型车身结构件,属于碰撞安全的核心路径,对材料的抗拉强度、屈服强度和延伸率要求显著更高。官方资料显示,立中集团免热材料的指标为抗拉强度≥220MPa、屈服强度≥110MPa、伸长率≥12%,而不同部件的受力工况差异,决定了材料供应商必须针对再生铝的杂质波动对力学性能的影响完成充分验证,才能批量切换。

因此,再生铝在这些场景的渗透顺序预计为:先以较低再生铝比例(如20%-30%)混入原生铝进行批量试制,验证良品率与性能一致性;再随回收料分选提纯技术和材料配方优化,逐步提升再生铝占比,最终实现全再生铝制造。这一过程不仅取决于材料厂商的技术突破,也取决于压铸厂与整车厂的协同验证周期,以及再生铝回收渠道的稳定供给能力。

常见问题

再生铝相比原生铝在碳排放上有多大优势?

官方资料引用的对比数据显示,再生铝在能耗和温室气体排放上远低于原生铝。例如,原铝生产每单位对应的二氧化碳排放量为13860kg,而再生铝仅为620kg;电力消耗方面,原铝为13320kWh,再生铝为210kWh。这正是推动再生铝替代的核心驱动力。

当前一体化压铸为什么不能直接全部使用再生铝?

因为免热处理铝合金材料仍处于应用初期,企业对成分配比处于摸索阶段,需要严格控制各合金成分,因此现阶段主要使用电解铝(原生铝)精确添加合金元素制造。再生铝杂质含量较高,直接用于大型结构件存在性能一致性风险,需要逐步验证和提升替代比例。

材料厂商在再生铝替代中的核心壁垒是什么?

核心壁垒在于对再生铝的深刻理解和渠道回收能力。以立中集团为例,其作为再生铝行业龙头,产业布局覆盖多个国内主要汽车产业生产集群地,更靠近下游客户。同时,大型一体化压铸件每次压铸过程会有接近一半的材料残余变成废料,需要返还给再生铝厂回收,这使具备回收经验和渠道优势的材料厂商在成本与供应链稳定性上占据有利位置。