免热处理铝合金的国产化,关键节点集中在立项、获专利、小批量装车与试制成功四个阶段。立中集团于2014年启动研发,2020年获得发明专利证书,并于2020年12月实现小批量生产、用于电池支架结构件;同期,美国铝业在2015年4月发布EZCast™专用铝合金并已规模化量产,广东鸿图则在2022年1月17日试制铸件成功。整体来看,国产免热铝合金呈现“外资先行、内资追赶”的格局。
为什么必须做“免热处理”
传统压铸工艺需通过固溶和时效热处理提升强度、韧性、疲劳性等综合性能,但加热与冷却的热胀冷缩会导致零部件尺寸变形并产生表面缺陷。传统零散小部件可通过整形工装消除误差,而一体化压铸的大型铝合金部件变形风险被放大,矫正虽能改善部分尺寸精度,却会降低良品率、推高成本。因此,开发免热处理铝合金成为大型一体化压铸结构件的关键。
国产化的关键节点
主流免热处理铝合金走的是铝硅系路线:铝镁合金整体性能更优,但流动性不如铝硅合金,而一体化铸件最大长度可达两米四,充型流程长、对流动性要求高。国内主要参与者的时间线如下:
| 企业 | 关键节点 |
|---|---|
| 立中集团 | 2014年立项研发,2020年获得发明专利证书,2020年12月小批量生产用于电池支架结构件 |
| 广东鸿图 | 2015年开始研发免热处理材料,2016年获得专利授权,2022年1月17日试制铸件成功 |
| 美国铝业 | 2015年4月发布EZCast™专用铝合金,已规模化量产 |
| 特斯拉 | 自研,2021年7月申请专利,已规模化量产 |
立中集团是专门研发制造功能性合金新材料的科技型企业,通过材料成分与工艺路线设计并经大量实验验证取得专利;广东鸿图则是自研自制免热处理材料的压铸厂。就两家产品而言各有优劣:广东鸿图的抗拉强度和屈服强度更强,立中集团的延伸率更优;相比美铝C611,两家国产材料总体仍存在一定差距。
长期看什么
免热铝合金材料仍处于应用初期。立中集团作为再生铝行业龙头,在免热处理铝合金领域具备原材料与渠道两方面优势:一方面探索以再生铝替代原生铝制造免热铝合金材料,有助于减少碳排放并降低成本;另一方面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,且一体化压铸件不便长途运输、压铸过程近一半材料成为废料需回收,其渠道与铝回收经验可支撑多客户覆盖、节省运输费用。
常见问题
立中集团免热铝合金的研发起点和专利节点是什么?
立中集团从2014年开始立项研发免热处理合金项目,通过材料成分、工艺路线等方面的设计,并经过大量实验验证,成功在2020年获得了专利。2020年12月,该材料实现小批量生产,用于电池支架结构件。
国产免热铝合金与国际领先水平相比如何?
美国铝业等国外企业研发布局较早,已实现规模化量产;国内企业研发的材料也在迎头赶上。就公开对比来看,立中集团与广东鸿图的产品各有优劣,相比美铝C611,两家国产材料总体仍存在一定差距。具体差距程度需以后续第三方实测或公开数据验证。
为什么免热处理对一体化压铸这么重要?
一体化压铸的大型铝合金部件在热处理中变形风险被放大,矫正工艺会降低良品率、导致成本急剧上升。免热处理铝合金通过添加合适的化学变质元素并结合压铸凝固条件,获得以往需要热处理才能得到的力学性能,是大型一体化压铸结构件的关键材料。