山東埃爾派 | 點擊量:0次 | 2020-11-13
鋁鎂合金等輕量化金屬材料迎來快速發展機遇
由于新能源車的鋰電池重量占比較大,一輛特斯拉ModelS汽車,鋰電池重量約為590公斤,占汽車總重量近30%。輕量金屬材料的使用將有效降低車身重量,為電池使用騰出更多空間,有助于續航里程的增加,并助推電動汽車推廣。同時,面對嚴格的汽車排放標準,單純依靠設計優化已經無法滿足減排要求,輕量化和電動化成為汽車減排的主要方式之一。
券商研報顯示,目前主要的輕質材料為鋁合金、鎂合金和碳纖維。按照2020年我國汽車產量3600萬輛、新能源車保有量500萬輛,以及單車鋁合金與鎂合金使用量平均達到160kg與30kg計算,汽車鋁合金年需求量將達到576萬噸,年復合增長率約為20%。鎂合金在汽車中的年需求量將達到108萬噸,而2014年國內鎂合金總消費量不到40萬噸。另外,碳纖維方面,如果5%的新能源汽車使用碳纖維車身(200kg/輛),則年消耗量將達到2萬噸;傳統汽車中,如有20%的乘用車碳纖維使用量達5kg的話,則碳纖維的年消耗量將達3.6萬噸。
從鋁合金材料來看,新能源汽車通過使用全鋁車身,可以使汽車通過減重增加續航能力,減少電池成本,使得整車的制造成本更低。機構測算,鋁合金在汽車中的使用空間最高可達540kg,可使汽車減重40%。傳統車身質量約占整車質量的30%至40%,已經成為鋁合金輕量化的主要應用部件。根據中鋁研究數據顯示,2014年中國汽車單車平均用鋁量達到92kg,而歐美單車用鋁量達到150kg。按汽車鋁合金4萬元/噸計算,到2020年,汽車鋁合金的市場規模將超過2500億元。
鎂合金是常用金屬結構材料最輕的一種,其密度約為鋁的2/3,鋼的1/4。相對于鋁合金而言,鎂合金壓鑄性能優良,散熱性能好,強度高以及吸震能力強等優點。鎂合金主要應用于汽車的方向盤、儀表板、前端支架和動力總成等零部件。汽車對鎂合金壓鑄件的需求量年均復合增長率達到80%。目前,北美的汽車平均用鎂量不到10kg,美國汽車材料協會預計,隨著鎂合金技術的成熟和輕量化需求增加,到2020年,北美生產的汽車鎂合金用量將達到160kg.
目前我國汽車平均用鎂量約為3kg,相對于歐美國家潛力更大。奇瑞計劃未來5年內,汽車鎂合金的平均用量將達到30kg。如果2020年傳統單輛汽車鎂合金使用量達到30kg,新能源汽車的鎂合金使用量達到50kg,而鎂合金在汽車中的需求總量將達到118萬噸,未來應用規模將不斷提升。
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