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车用镁合金，从第一辆汽车说起

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汽车的发展史

古代“座驾”
在所有的历史变迁中，车的变迁，可谓与人们生活息息相关，代表着一种文化背景和品位。古时英雄好汉驰聘沙场时骑马，留下了几多惊险神话。后来皇上出游或战争需要，人们发明马(或牛、驴)拉的两轮车。辒，乃古代兵车之一种，四轮车，上蒙以生牛皮，下可容十人，又能往来运土填堑，以攻城为主要任务。辎车，则是古代一种有帷盖的大车，既可载物，又可作卧车。总之，古人颇具聪明才智，发明车目繁多。

木牛流马

三国时期，诸葛亮六出祁山时在陕西县黄河镇发明了“木牛流马”的交通工具，靠它可以爬坡上坎，成都平原出产的粮秣得以翻越巍巍秦岭。


鸡公车
鸡公车有三次变革。在宋代，变一人推动为前后两人把架、两旁两人扶拐，前用驴拉，称“串车”。第二次变革是在明代，在“串车”的基础上加拱形席作顶，用来拉客，称为“双缱独轮车”。第三次变革是在清代，增加了风帆，巧妙地利用风力。“鸡公车”后来跨江越淮，传到中原大地。在抗日战争和解放战争时期，“鸡公车”将粮草、辎重运往前线，可谓旷世奇功。

人力黄包车
20世纪初，城市里出现了双轮的人力黄包车，作为主要的“客运”工具。黄包车又分“路车”和“街车”两种。“路车”的任务是“长途客运”；“街车”专门在城内“行驶”，跑“短途客运”，可以全城跑，但也设有“站口”，相当于现在公交车的车站。解放初期出现了人力客三轮车，比黄包车更进了一大步，翻开了城市客运的新篇章。

现代汽车
世界上最早的一辆汽油汽车，是1860年德国工程师卡尔•本茨和戈特利布•戴姆勒同时制造出的新车，用重量轻、转速快的汽油发动机做动力，这是现代意义上的汽车。1914年，美国福特先生创造第一条汽车生产线。我国的第一辆汽车于1929年5月在沈阳问世，由张学良将军掌管的辽宁迫击炮厂制造。1953年7月第一汽车制造厂动工兴建，1957年7月13日我国生产出第一辆载货的解放牌汽车，又于1958年5月，我国第一汽车制造厂自行研制设计生产了第一辆红旗牌轿车，几十年来，我国汽车工业得到了快速的发展。
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随着科学技术的飞速发展，不仅汽车的发展日新月异，现代汽车制造材料的构成也发生了较大的变化。在上世纪八十年代，汽车的整车质量中，钢铁占80%，铝占3%，树脂为4%。随着石油危机爆发，作为轻量化材料的高强度钢板、外表处理钢板逐年上升，有色金属材料总体有所增加。

从90年代开始，汽车材料向轻量化、节省资源、高性能和高功能方向发展。随着铝及铝合金制品工艺的成熟，铝及铝合金越来越多的应用于各种车辆上，用铝合金板可制造发动机罩、行李箱盖、保险杠、车身内外板件、散热器等。铝的密度为钢的l/3，用铝代替钢可以减少质量50％左右，但铝的强度低，体积较大。

继铝金属之后，镁金属有望成为又一前景广阔的车用轻量化材料。目前镁金属主要应用于内部部件，如固定架、仪表板、座位框架、转向轮等。
镁合金汽车座椅支架相比于传统的冲压件，可减重50%以上；镁合金电池箱体、箱盖较铝制箱体可减少30%的重量，比铝合金箱体具备更好的散热和电磁屏蔽性能；镁合金转向轴套筒及支架在汽车发生碰撞时可溃缩吸能，进而保护驾驶员的人身安全；镁合金车载显示屏支架，具有优良的散热性。镁合金这些优良的性能，使之成为汽车轻量化金属材料应用中最有利的竞争者。

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01

车用镁合金的市场发展


经过云海金属子公司重庆博奥镁铝金属制造有限公司团队长达3年的准备工作，重庆博奥5月正式进入梅赛德斯-奔驰集团股份公司的全球供应链体系，成为其镁合金压铸零部件的一级供应商，并成功获取其未来电动车平台的压铸镁合金供货订单，为其电动车平台开发供应镁合金零部件。

梅赛德斯-奔驰对旗下供应商制定了近乎严苛的准入标准。重庆博奥凭借自身在镁合金压铸行业多年的发展和积累，以及整个团队的不懈努力，最终顺利通过了梅赛德斯-奔驰的准入审核，进入其全球供应链体系。本次双方合作的零部件应用可助力整车减重，提高续航里程。

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同样值得一提的还有台山市中镁科技有限公司在第79届世界镁业大会中荣获2022年国际镁协优秀商用铸件奖。本次获奖的项目是中镁科技研发出的第一款27.5英寸一体成型镁合金车架。其中主要有两方面的亮点：第一，这是全球首款超大尺寸的镁合金车架；第二，采用了中镁科技开创的一体压铸成型的工艺。此款车架比传统的铝合金框架轻了 30%，并且在遇到撞击产生形变时可以恢复原状，吸震性好，让骑行的体验更佳，真正做到了轻便出行。并且这些镁合金框架是100%可回收的，在制造过程中的碳排放量减少了50%，符合当前绿色减排的要求，对环境十分的友好。

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中汽研（天津）汽车工程研究院有限公司是中国汽车行业内具有丰富工程经验的综合性甲级设计单位。世界主流汽车厂的轻量化战略为大规模使用轻合金提供了契机，提高镁合金高比强度、延展性、单一蠕变性和混合抗蠕变性是镁合金未来的重点研究方向。

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河南德威科技股份有限公司是镁合金汽车轮毂成熟优质的供应商，今年3月，该公司与小鹏飞行汽车达成合作，为其提供镁合金汽车轮毂。该公司表示，目前，我国镁合金汽车轮毂的相关技术与国外差距较小，部分技术已具有国际领先水平。德威科技镁合金汽车轮毂各项指标优良，通过德国TUV质量管理体系认证，打开了国产镁合金汽车轮毂的欧洲市场。


02

镁合金在汽车应用上的瓶颈


镁合金的应用面临材料瓶颈，现有镁合金材料存在着一些技术难点：

　　1.较低的耐蚀性能，受微观结构不均匀性等内在因素，力学/化学交互作用等外在因素的影响，镁合金自身腐蚀寿命较低，现有技术的涂层耐中性盐雾能力可达2000小时，但成本却大幅提高。
　　2.较低的疲劳性能，受气孔、疏松等铸态缺陷，以及晶粒大小的形变织构等变形组织的影响，镁合金循环变形的行为独特、寿命较低。
　　3.较低的蠕变性能，受镁合金中β-Mg17Al12等主要强化相热稳定性低的限制，现有镁合金抗蠕变能力处于较低的水平。


镁合金应用缺少适用性。在过去的10年中，尽管我国镁合金研究有了令人瞩目的进展，在镁合金新材料开发、成形、焊接和表面处理等单项技术方面具有一定的先进水平，但是，这些单项技术的先进性不足以说明产品制造技术的高水平。实际上镁合金制品的工程化要求的是多项技术的组合，这样的技术体系还需要经过台架实验进行评估，或在整车上经受各种各样的应用考核。


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03

车用镁合金的市场发展

我国高度重视镁合金在汽车上的应用。自2000 年起，国家科技部、发改委、工信部等部门分别安排了“交通工具用镁合金零部件生产及应用共性关键技术研究开发及产业化”“高性能镁合金的研制和应用”等一批国家和省部级项目，在新型高强度镁合金材料、镁合金压铸技术、镁合金轧制和挤压加工技术、镁合金连接技术等方面取得了重要进展，为镁合金材料的进一步应用打下了坚实的基础。

目前已开发了50 多款镁合金汽车零部件，如方向盘芯骨、电器支架、后窗框、门内框、辅助转动支架等，并已实现累计装车超过5000 万辆，取得了较好的经济效益和社会效益。在应用过程中，尚未实现的工艺技术难题，更需要镁业人士共同攻克，镁企应加大与高校和科研院所的合作力度，积极提供资金、技术和场所支持，加强与下游企业联系，为推动汽车产业轻量化发展贡献镁业力量。
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文章分类： 综合
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