镁合金是一种由镁和其他金属组成的合金,是目前已知最轻的结构性金属材料,其密度仅为钢的四分之一,铝的三分之二。由于其轻质、高强、耐热、耐腐蚀等特点,镁合金被广泛应用于航空航天、电子通讯、医疗器械等领域。近年来,随着汽车轻量化的需求日益增强,镁合金在汽车行业也展现出了巨大的潜力和前景。
据咨询公司集团数据显示,年全年全球汽车用镁合金市场规模预计达到12.5亿美元,同比增长16.7%;中国汽车用镁合金市场规模预计达到2.5亿美元,同比增长25.6%。其中,汽车用镁合金零部件绝大部分为压铸件,主要应用于壳体和支架类零部件中。压铸是一种将熔融的金属材料注入模具中,在高压下迅速凝固成型的工艺,具有生产效率高、产品精度高、表面质量好等优点。目前,国内规模化生产汽车镁合金压铸件的企业主要有万丰奥威、云海金属、星源卓镁等。
咨询公司认为,年镁合金汽车压铸件行业的发展面临着以下几方面的现状与挑战:
一是轻量化需求持续增长。轻量化是指在保证汽车性能和安全性的前提下,尽可能地降低汽车自身重量,从而降低油耗和排放,提高动力性和操控性。轻量化是应对能源危机和环境问题的重要手段之一,也是提升汽车竞争力和市场占有率的关键因素之一。随着国家对节能减排的政策导向和消费者对绿色出行的认知提升,轻量化需求将持续增长。尤其是在新能源汽车领域,由于电池能量密度低、重量大、成本高等问题,轻量化对于提高续航里程、降低成本、增加乘坐空间等方面具有重要意义。据《节能与新能源汽车技术路线图2.0》,到年,我国新能源汽车的轻量化系数要比年降低35%。
二是镁合金性能优异。镁合金作为一种轻量化材料,具有减重效果显著、抗震减噪优异、压铸性能好等优势。相比于钢铁和铝合金,镁合金的密度更低,分别为钢铁的四分之一和铝合金的三分之二,因此在保持相同体积的情况下,镁合金制造的汽车零部件可以实现25%-75%的重量减少。此外,镁合金的弹性模量低、衰减系数高,可以有效地吸收和消散振动和噪音,提高汽车的舒适性和安全性。镁合金还具有良好的压铸性能,可以制造出复杂的形状和结构,减少后续的加工和装配环节,降低生产成本和时间。
三是镁合金价格下降。镁合金价格是影响其在汽车行业应用的一个重要因素。由于镁合金的化学活性高、易氧化、易燃易爆等特点,其生产过程需要采取特殊的措施和设备,导致其生产成本较高。此外,由于镁合金在汽车上的应用比例较低,其市场规模和产业链还不完善,也使得其价格较高。然而,随着技术进步和市场扩大,镁合金价格呈现下降趋势。据咨询公司集团数据显示,年2月份,国内镁合金AZ91D的平均价格为元/吨,较年同期下降了8.7%;而国内铝合金ADC12的平均价格为元/吨,较年同期上涨了9.2%。因此,镁合金与铝合金的价格比从年2月份的1.5降至年2月份的1.24,表明镁合金相对于铝合金具有更高的性价比。
四是镁合金应用扩大。随着轻量化需求的增长和镁合金性能和价格的优势,镁合金在汽车上的应用范围和数量不断扩大。目前,国内外已有多个汽车品牌采用了镁合金零部件,主要集中在仪表盘支架、座椅骨架、方向盘支架、气囊盖、转向柱等内部结构件方面。据咨询公司集团数据显示,年全年国内单车平均镁合金用量预计达到10公斤,较年增长了66.7%;而北美市场单车平均镁合金用量预计达到18公斤,较年增长了20%。值得注意的是,在复杂大结构件方面,如动力总成壳体、变速箱壳体等,也已经实现了产业化突破,并有望实现规模化应用。这些部件不仅对材料性能要求高,而且对工艺技术要求高,其单件价值量也较高,因此其对轻量化的贡献也更大。例如,万丰奥威为上汽大众提供了全球首款镁合金变速箱壳体,重量仅为铝合金的一半,减重效果达到了50%。
综上所述,年镁合金汽车压铸件行业的现状与挑战是:轻量化需求持续增长,镁合金性能优异,镁合金价格下降,镁合金应用扩大。这些因素共同推动了镁合金汽车压铸件行业的发展,但也存在着一些需要解决的问题和困难。例如,镁合金的易氧化性导致其在高温和潮湿环境下容易腐蚀和点火,影响其使用寿命和安全性;镁合金的成本仍然高于传统的钢铁和铝合金,限制了其在低端市场的竞争力;镁合金的工艺难度大,需要高水平的设计、制造和检测能力,目前国内外仍存在一定的技术差距。因此,镁合金汽车压铸件行业应加强技术创新、降低成本、提高质量、拓展市场,以适应汽车轻量化的趋势和需求。
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