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一线传真|中铝材料院:以轻量化之“铝”助力“双碳”目标实现

来源: 中铝高端制造股份有限公司时间: 2023-12-04

中铝材料院汽车轻量化团队始终坚持把科技创新作为“制胜法宝”,聚焦“双碳”工作关键领域,聚焦中铝集团“四个特强”战略目标,以服务国家战略需求,服务企业发展需要,服务客户转型升级为己任,以自主创新为抓手,充分发挥研发设计、技术服务、成果转化、市场营销等综合优势,实现了轻量化技术在汽车制造、交通运输等重大领域的广泛应用,切实以领先的轻量化技术撬动新能源产业发展。


瞄准服务国家战略 积极践行央企责任

习近平总书记强调:“要加快推动发展方式向绿色低碳转型,坚持把绿色低碳发展作为解决生态环境问题的治本之策,加快形成绿色生产方式和生活方式,厚植高质量发展的绿色底色。”中铝材料院汽车轻量化团队坚持上下一条心一盘棋理念,立足主责主业,深耕培育绿色新能源产业。

随着国家“双碳”战略的持续推进,燃油重卡必将被新能源重卡取代,但“油改电”“续航短”一直是国内新能源重卡的软肋,中铝材料院汽车轻量化团队充分发挥铝合金型材的断面设计优势,采用铝合金型材搭建的结构设计形式,保障电池包内模块单元安全可靠性的同时,实现轻量化程度达到45%,与某用户签订某车型铝合金换电框架产品开发定点协议,配套供应的换电装置新能源换电重卡成功应用于中国首条高速公路重卡换电绿色物流专线——宁德厦门干线,实现6分钟换满电,续航500公里,有效降低了碳排放,具有显著社会效益。


瞄准服务企业发展 全面攻克核心技术

汽车用铝合金板材循环利用是降低材料成本、助力实现“双碳”目标的重要途径。但是,国内汽车车身覆盖件外板主要采用6xxx系合金、内板主要采用5xxx系合金,两种合金成分差异巨大,难以循环回收利用。因此,迫切需开发覆盖件内板用6xxx系铝合金代替原有5xxx系铝合金,以便于汽车板的同级回收利用。

中铝材料院汽车轻量化团队通过科研驻厂、交叉任职等实打实的院企融合举措,积极与中铝高端制造所属企业组建攻坚团队,开展关键核心技术攻关和铝合金应用技术研发。

针对车身覆盖件用6xxx铝合金表面质量差、包边性能不佳的难题,攻关团队系统开展了汽车轻量化用高性能铝合金板的成分-工艺-组织-应用性能的关联性研究,形成了了车身覆盖件用高性能铝合金板材成分及制备关键技术,显著提升了覆盖件用铝板漆刷线和包边性能。

针对现有材料无法满足主机厂个性化需求、“无材可用”的问题,攻关团队创新发明出了利于行人保护易循环的CA-6X-HE、高成形耐烘烤的GQ50新型铝合金板材,满足机罩行人保护、结构复杂的车门成形的需求。


瞄准服务客户需求 打造EVI技术支持

中铝材料院汽车轻量化团队致力于提供从生产研发到应用推广“一揽子”方案,早期介入汽车厂的产品设计、模具开发、现场工艺等各个环节,对产品过程中的影响因素进行严格把控和分析,形成最有效的措施,为客户提供全方位EVI(英文:Early Vender Involvement,简称EVI)技术支持。

中铝材料院汽车轻量化团队主动联合英国布鲁内尔大学、北京科技大学等高等院校共建中长期研发平台,与一汽、理想汽车等重要客户建立联合实验室,建立汽车选材数字化平台,保障吉利、蔚来等5家车企研发阶段绑定中铝材料。

汽车轻量化板材19个产品通过十家主机厂认证、试模跟产及技术服务,批量供货14家,汽车板销量8万吨以上,市场占有率从去年的8%提升到17%。通过EVI技术服务的网格应变测试方法,识别了某品牌汽车20款零件量产前的冲压裕度,目前该主机厂月销量15000台份以上,铝板供货1000吨/月。

通过EVI技术服务的冲压工艺验证,协同中铝瑞闽完成理想汽车机盖外板的首次验证、小批量验证,月销量20000台份/月,单一零件用铝量约200吨/月。研发生产的TX5车型轻量化的全铝车身成功应用于第19杭州届亚(残)运会。

近年来,中铝材料院汽车轻量化团队制订的《铝合金发罩总成开发成套关键应用技术》方案,获得赛力斯第三届轻量化大会暨设计大赛极限优化奖;牵头研发的“汽车轻量化用高性能铝合金板材及制备关键技术研发与应用”项目,获得2023年度中国汽车工程学会科学技术奖科技进步奖二等奖;获得发明专利授权20余件,发表学术论文10余篇;技术成果经中国有色金属工业协会、中国汽车工程协会鉴定,其中,国际先进5项、国内领先6项。


(素材由张燕珍 傅垒提供)


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