美国铝业、特斯拉与华人运通高合汽车同台竞技,全球一体化压铸免热处理铝合金已形成“外资先行规模化量产、中国方案加速落地”的格局:美国铝业等国外企业布局较早、已实现规模化量产;特斯拉自研材料同样进入规模化量产;华人运通高合汽车则与上海交通大学合作,全球首发 TechCast™ 超大铸件用低碳铝合金,并已量产下线。国内上海交大、立中集团、广东鸿图等方案在性能与量产节奏上各有进展,整体处于迎头赶上阶段。

全球格局:外资先行,中国追赶

免热处理铝合金是一体化压铸大型结构件的关键材料。传统压铸需经固溶与时效热处理提升强度、韧性等性能,但加热冷却带来的热胀冷缩会使大型部件尺寸变形、良品率下降、成本上升,因此免热处理材料成为必选项。主流路线为铝硅合金——铝镁合金整体性能更优,但流动性不及铝硅系,而一体化铸件最大长度可达两米四、充型流程长,对流动性要求更高。

从研发与量产进度看,美国铝业、特斯拉等国外企业研发布局较早,已规模化量产;国内企业正在迎头赶上。

开发企业研发进展主要技术指标应用进度
美国铝业2015年4月发布 EZCast™ 专用铝合金抗拉强度≥250MPa、屈服强度≥160MPa、延伸率≥7.5%已规模化量产
特斯拉自研,2021年7月申请专利屈服强度≥130MPa,弯曲角度≥20°已规模化量产
华人运通高合汽车2021年12月与上海交通大学合作全球首发 TechCast™ 超大铸件用低碳铝合金流动性高于同级别材料15%以上,强塑积高30%以上已量产下线
立中集团2014年启动研发,2020年获发明专利证书抗拉强度≥220MPa、屈服强度≥110MPa、伸长率≥12%2020年12月小批量生产用于电池支架结构件
广东鸿图2016年8月起单独开发并与中铝苏州研究院合作抗拉强度≥230MPa、屈服强度≥150MPa、延伸率≥6%2022年1月17日试制铸件成功

中国位置:专利与性能的双线推进

国内方案中,上海交大的材料认可度较高,JDA 系列无需热处理即可达到较高强度与塑性,其中 JDA1 抗拉强度达 300-330MPa;但该材料对铝的杂质元素控制要求很高,而交大本身没有实体工厂,生产端仍存在一定不确定性。

上市公司方面以立中集团和广东鸿图为代表:立中集团自2014年立项、2020年获得专利;广东鸿图是自研自制免热处理材料的压铸厂。两者各有优劣——广东鸿图抗拉强度与屈服强度更强,立中集团延伸率更优,但相比美铝 C611,国产材料总体仍存在一定差距。长期看,立中集团作为再生铝行业龙头,在原材料与渠道上具备优势:免热铝目前需使用电解铝并精确添加合金元素,而一体化压铸件碳排放高于小压铸件是长期隐忧,再生铝替代是方向;同时压铸机多布局于整车周边、压铸废料需回收,靠近下游客户的布局有利于多客户覆盖与运费节省。

常见问题

免热处理铝合金为什么对一体化压铸这么重要?

一体化压铸件尺寸大、充型流程长,若沿用传统热处理,热胀冷缩会导致尺寸变形、良品率下降、成本急剧上升。免热处理铝合金能在不经过热处理的情况下获得原本需要热处理才能达到的力学性能,是大型一体化压铸结构件落地的关键材料。

华人运通高合汽车的 TechCast™ 处于什么位置?

华人运通高合汽车于2021年12月与上海交通大学合作全球首发 TechCast™ 超大铸件用低碳铝合金,官方表述其流动性高于同级别材料15%以上、强塑积高30%以上,且已量产下线,是中国方案中落地节奏较快的代表之一。

中国免热处理铝合金与国外还存在差距吗?

从公开进展看,美国铝业、特斯拉等国外企业研发布局更早、已规模化量产;国内上海交大、立中集团、广东鸿图等方案正加速落地,部分力学指标已具备竞争力,但相比美铝 C611 等产品总体仍存在一定差距,且免热铝整体仍处于应用初期,格局尚未定型。