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)輕量化是持續趨勢,鋁合金精密壓鑄件在汽車(chē)應用領(lǐng)域的發(fā)展空間仍然較大
汽車(chē)輕量化是節能減排的重要技術(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,是一項綜合了安全性、力學(xué)性能和經(jīng)濟性的系統工程。根據中國汽車(chē)工程學(xué)會(huì )發(fā)布的《節能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線(xiàn)圖 2.0》,2035 年燃油乘用車(chē)輕量化系數降低 25%,純電乘用車(chē)輕量化系數降低 35%
注:根據中國汽車(chē)工程學(xué)會(huì )發(fā)布的《乘用車(chē)整車(chē)輕量化系數計算方法》,整車(chē)輕量化系數由名義密度、重量比功率和腳印油耗三個(gè)指標三部分參數構成,整車(chē)輕量化系數數值越小,表示輕量化水平越高。
輕量化對傳統汽車(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,增加電動(dòng)車(chē)續航里程,有效緩解電動(dòng)車(chē)續航里程的瓶頸問(wèn)題,其中車(chē)身+底盤(pán)結構件作為汽車(chē)輕量化重要組成部分,輕量化趨勢明確,空間廣闊。
②鋁合金壓鑄件在汽車(chē)上的應用不斷擴大
與鋼材相比,鋁合金具有輕巧、耐磨性強、機械強度高、傳熱及導電性能好、耐高溫性強等優(yōu)勢,在汽車(chē)輕量化趨勢下將得到廣泛應用。
圍繞未來(lái)節能汽車(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)圖針對鋁鎂合金應用體系明確了典型目標、關(guān)鍵技術(shù)和基礎支撐,鋁合金在汽車(chē)輕量化多材料綜合應用體系中將發(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(zhù)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)現底盤(pán)的平臺化模塊化生產(chǎn)。
目前全球鑄件的生產(chǎn)和消費主要集中在中國、美國、日本、意大利、德國等國家。隨著(zhù)經(jīng)濟的增長(cháng)與技術(shù)的創(chuàng )新,世界各國對汽車(chē)、電子通訊等產(chǎn)品和設備的需求不斷增長(cháng)。同時(shí),在全球“碳達峰”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,市場(chǎng)規模得到快速發(fā)展。
經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,中國已成為世界上壓鑄件的生產(chǎn)和消費大國。隨著(zhù)中國汽車(chē)、通訊和機電行業(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轉移。
根據中國鑄造協(xié)會(huì )統計,2021 年,中國鑄件總產(chǎn)量達到 5,405 萬(wàn)噸,同比增 長(cháng) 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)量數據顯示,鋁(鎂)合金鑄件產(chǎn)量為 720 萬(wàn)噸。