壓鑄,全稱(chēng)壓力鑄造,是指在高壓作用下,將液態(tài)或半液態(tài)金屬以較高的速度充填壓鑄模具型腔,并在壓力下成型和凝固而獲得鑄件的方法,是鑄造工藝中應(yīng)用最廣、發(fā)展速度最快的金屬熱加工成形工藝方法之一,發(fā)展前景良好。
①汽車(chē)輕量化是持續(xù)趨勢(shì),鋁合金精密壓鑄件在汽車(chē)應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展空間仍然較大
汽車(chē)輕量化是節(jié)能減排的重要技術(shù)路徑,輕量化目的是減少整備重量的同時(shí)不犧牲可靠性等性能指標(biāo),是一項(xiàng)綜合了安全性、力學(xué)性能和經(jīng)濟(jì)性的系統(tǒng)工程。根據(jù)中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線(xiàn)圖 2.0》,2035 年燃油乘用車(chē)輕量化系數(shù)降低 25%,純電乘用車(chē)輕量化系數(shù)降低 35%
注:根據(jù)中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)發(fā)布的《乘用車(chē)整車(chē)輕量化系數(shù)計(jì)算方法》,整車(chē)輕量化系數(shù)由名義密度、重量比功率和腳印油耗三個(gè)指標(biāo)三部分參數(shù)構(gòu)成,整車(chē)輕量化系數(shù)數(shù)值越小,表示輕量化水平越高。
輕量化對(duì)傳統(tǒng)汽車(chē)、新能源汽車(chē)均具有重要的作用,可提升燃油車(chē)油耗表現(xiàn),增加電動(dòng)車(chē)?yán)m(xù)航里程,有效緩解電動(dòng)車(chē)?yán)m(xù)航里程的瓶頸問(wèn)題,其中車(chē)身+底盤(pán)結(jié)構(gòu)件作為汽車(chē)輕量化重要組成部分,輕量化趨勢(shì)明確,空間廣闊。
②鋁合金壓鑄件在汽車(chē)上的應(yīng)用不斷擴(kuò)大
與鋼材相比,鋁合金具有輕巧、耐磨性強(qiáng)、機(jī)械強(qiáng)度高、傳熱及導(dǎo)電性能好、耐高溫性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì),在汽車(chē)輕量化趨勢(shì)下將得到廣泛應(yīng)用。
圍繞未來(lái)節(jié)能汽車(chē)、新能源汽車(chē)的發(fā)展需求,汽車(chē)輕量化技術(shù)路線(xiàn)圖針對(duì)鋁鎂合金應(yīng)用體系明確了典型目標(biāo)、關(guān)鍵技術(shù)和基礎(chǔ)支撐,鋁合金在汽車(chē)輕量化多材料綜合應(yīng)用體系中將發(fā)揮重要作用。
③一體化壓鑄技術(shù)成為汽車(chē)創(chuàng)新變革的重要驅(qū)動(dòng)力
特斯拉在多車(chē)型中通過(guò)采用一體化壓鑄后底板、前艙,實(shí)現(xiàn)了車(chē)身生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)化、下車(chē)體總成重量減輕、制造時(shí)間縮短、降低制造成本;底盤(pán)部分隨著CTC 電池包的高度集成化和滑板底盤(pán)的推進(jìn),有望實(shí)現(xiàn)車(chē)身與底盤(pán)的分離,而滑板底盤(pán)的核心制造工藝則是通過(guò)一體化壓鑄實(shí)現(xiàn)底盤(pán)的平臺(tái)化模塊化生產(chǎn)。
目前全球鑄件的生產(chǎn)和消費(fèi)主要集中在中國(guó)、美國(guó)、日本、意大利、德國(guó)等國(guó)家。隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)與技術(shù)的創(chuàng)新,世界各國(guó)對(duì)汽車(chē)、電子通訊等產(chǎn)品和設(shè)備的需求不斷增長(zhǎng)。同時(shí),在全球“碳達(dá)峰”和“碳中和”的大背景下,以鋁合金為主的壓鑄產(chǎn)品由于輕質(zhì)化、清潔化生產(chǎn)等優(yōu)勢(shì),市場(chǎng)規(guī)模得到快速發(fā)展。
經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,中國(guó)已成為世界上壓鑄件的生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)。隨著中國(guó)汽車(chē)、通訊和機(jī)電行業(yè)的快速發(fā)展,近年來(lái),全球壓鑄行業(yè)產(chǎn)能,尤其是鋁合金壓鑄件逐步向中國(guó)轉(zhuǎn)移。
根據(jù)中國(guó)鑄造協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),2021 年,中國(guó)鑄件總產(chǎn)量達(dá)到 5,405 萬(wàn)噸,同比增 長(zhǎng) 4.00%,汽車(chē)工業(yè)是鑄件最大需求來(lái)源,汽車(chē)鑄件產(chǎn)量為 1,540 萬(wàn)噸,占比為 28.50%;從材質(zhì)鑄件產(chǎn)量數(shù)據(jù)顯示,鋁(鎂)合金鑄件產(chǎn)量為 720 萬(wàn)噸。