使用輕量化材料可有效降低汽車行業(yè)碳排放。全球碳排放中有 21%來(lái)自于汽車行業(yè)，其中用于負(fù)荷汽車自重的燃料約占 13%，因此降低該部分使用的燃料可以為 汽車行業(yè)減排提供較大的貢獻(xiàn)。汽車各材料中鋼鐵的質(zhì)量占比達(dá)到 55%，通過(guò)輕量 化材料來(lái)代替鋼鐵，可以減少車輛的整備質(zhì)量，進(jìn)而降低用于負(fù)荷汽車自重的燃料。鋁合金材料具備低密度和高強(qiáng)度的特點(diǎn)，是目前最具發(fā)展優(yōu)勢(shì)的輕質(zhì)合金材料。
鋁合金應(yīng)用領(lǐng)域
新能源汽車采用電池作為動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車運(yùn)行，受動(dòng)力電池重量制約，新能源汽車的輕量化程度將直接決定其續(xù)航里程。作為目前最適合普及的汽車輕量化的材料，鋁合金被視為新能源汽車未來(lái)中長(zhǎng)期最佳材料。
新能源汽車用鋁的部件主要有車身、輪轂、底盤、防撞梁、地板、動(dòng)力電池和座椅。
車身包括用高性能鋁型材制作的車身骨架和用高精鋁板制作的蒙皮及車門;鋁合金輪轂;底盤包括高強(qiáng)度大截面鋁型材結(jié)構(gòu)件和鋁合金鍛件;用型材制作的防撞梁保險(xiǎn)杠;新能源客車地板;鋰離子電池和鋁離子電池。
鋰離子電池包括電池正極鋁箔、電池鋁殼和電池鋁托盤;新能源客車座椅系統(tǒng)等。
02 航天航空
航空航天鋁材是一種超高強(qiáng)度變形鋁合金，目前廣泛應(yīng)用于航空工業(yè)。其具有較好的力學(xué)和加工性能，固溶處理后塑性好，熱處理強(qiáng)化效果好，一般在150℃(甚至更高)以下有高的強(qiáng)度，韌性好，是理想的結(jié)構(gòu)材料。
和其他鋁材相比，航空鋁材對(duì)強(qiáng)度、硬度、韌性、抗疲勞性、塑性有較高的要求。由于航空鋁材質(zhì)量輕，輕量化效果顯著，已經(jīng)取代鋼材并占據(jù)當(dāng)前航空材料的主導(dǎo)地位。航空裝備對(duì)鋁材的要求較高，是鋁材的重要高端應(yīng)用市場(chǎng)。目前，鋁管、型、棒材在航空、航天器中都獲得廣泛應(yīng)用，其中7050鋁合金是目前綜合性能最好的航空鋁合金結(jié)構(gòu)材料。為盡可能降低起飛質(zhì)量，鋁合金材料廣泛運(yùn)用在科技機(jī)身的座位軌道、主艙地板梁、機(jī)翼桁條、翼梁等部位。目前國(guó)內(nèi)外主要大型客機(jī)的鋁化率約70-75%，其中擠壓型材約占28%。隨著國(guó)產(chǎn)飛機(jī)的發(fā)展，必將提升鋁合金材料在航空領(lǐng)域需求，未來(lái)進(jìn)口替代前景廣闊。
03 軌道交通
軌道交通鋁材的應(yīng)用，提升了軌道列車的有效載荷、節(jié)約燃料、降低車輛維護(hù)成本。由于重量減輕，軌道列車對(duì)高速、多彎、起伏路線及惡劣環(huán)境有著良好的適應(yīng)性，運(yùn)行更易控制，更穩(wěn)定。一般情況下，時(shí)速超過(guò)250公里的高速列車都大量采用鋁合金材質(zhì)。如我國(guó)的CRH系列的高鐵基本都采用鋁合金材質(zhì)。
鋁合金材料在軌道交通方面的應(yīng)用非常廣泛，既可用來(lái)制作車體如：車頂，側(cè)壁，地板等，也可以以用于制作小配件如：行李架，車門，踏板，水箱等。為降低車體自重和包車車體密封性的有效程度，大于350km/h的列車車廂除底盤外全部使用鋁型材;城市軌道客戶車中使用鋁合金車體不僅輕量化，而且間距密封、抗腐蝕、美觀等特點(diǎn)。目前高鐵鋁合金車體重量為8.5-10噸/輛，內(nèi)飾用鋁合金材料約1噸/輛。
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