中国铝业全面推动铝工业材料轻量化发展战略
发布日期:2015-08-12
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       工业4.0时代,用性能更加优异的工业材料,实现工业领域的轻量化发展,减少化石燃料的燃烧,实现材料的可回收循环利用,是工业发展的大趋势。作为轻质、耐腐、储能、可塑性强、可循环利用的优质金属材料,铝被称为“21世纪的金属”和“会飞的金属”,也是推动工业轻量化的主力军。

  作为全球知名、国内最大、技术领先的铝工业领军企业,中国铝业公司近年来的发展策略有一个清晰的坐标——轻量化。成功研制世界最大级铝环、产出国内最大截面铝合金预拉伸板、造船用铝板进入欧美市场、铝合金煤车料亮相神华铁路线、成立汽车轻量化研究院、合作设立新材料公司、汽车内外板进入维修市场、汽车深冲结构件获多家国际知名企业应用……从海洋到陆地,从陆地到太空,中铝生产的大量高品质新型铝合金材料已经在航天航空、舰船、轨道交通、汽车等领域得到广泛运用,成功填补了多项国内空白,推动着我国工业领域的轻量化发展。

  “随着我国经济进入机遇与挑战并存的新常态,结构调整和转型升级是企业发展的内生动力,一带一路等国家重大战略不断深入推进是我们拓展的外部空间,以铝为基推进工业用材轻量化,将是中铝公司实现经济效益与节能环保双赢的重要选择。”中铝公司董事长、党组书记葛红林表示。

  让汽车轻起来

  近年来,大气污染已经成为困扰国内众多城市的心头之患。PM2.5成为城市居民的健康杀手,而汽车尾气正是主要的大气污染源之一。统计数据显示,同样排量的汽车每减重100公斤,油耗每百公里便可降低0.7升,尾气排放可降低8~11克,其加速性能也会得到较大提高。为了加快改善空气质量,国家相关部门和汽车厂商加快了汽车轻量化的推进工作。

  由于具备质量轻、耐磨、耐腐蚀、弹性好、抗冲击性能优等特点,铝成为汽车轻量化的首选。在重庆举办的“中国交通用铝展览会”被视为是铝工业的“风向标”。在2015年为期3天的展会上,汽车等交通用铝成为最大亮点,其火爆程度显示,交通用铝已成为铝行业新的经济增长极。“汽车用铝的火爆是整个交通运输用铝增长强劲的一个缩影。统计数据显示,目前发达国家乘用车平均用铝量达到145公斤,而中国仅为105公斤,未来国内汽车用铝的市场前景十分广阔。”中铝汽车板研发团队负责人介绍。

  中铝公司是我国最早从事汽车用铝研究和车用铝材生产的企业。早在2005年,中铝就率先在国内开展了汽车车身板基础研究、产业技术和关键装备技术研发。由于汽车板技术难度大、工艺复杂,国外对我国实施了严密的技术封锁,我国当时并没有专用设备与工艺,只有客户的需求是唯一的技术参考。就在这样的环境下,中铝公司联合国内科研院校和相关企业,一边进行材料生产工艺技术研究,一边进行工艺配套的装备研究,不仅成功生产出了汽车用铝板,更是打破了国外技术封锁,推动了我国汽车用铝生产装备的跨越式发展。

  2009年6月,中铝公司建成国内第一条汽车车身板专用热处理生产线。

  2010年7月,中铝公司第一批汽车用铝产品下线。

  2013年1月6日,中铝汽车用铝合金获得ISO/TS16949质量管理体系认证书,具备国际认可的汽车原材料供货商资格,国内汽车车身用铝板长期依赖进口的局面被中铝打破。

  “交通用材的轻量化,既是材料工业发展的大势所趋,也是经济结构转型的必由之路。轻量化减掉的是沉重的环境负担,增加的是优质的发展动力。中铝公司要推进高档汽车用铝材走进千家万户,让中国的汽车都能轻装上路。”葛红林对记者表示。

  铁路运量提起来

  铁路运输长期以来是交通运输领域的主力,如何多拉快跑、低碳高效一直是业界不断研究的前端课题。以铝带钢,正是破解这一难题的最佳方案。相比不锈钢材,铝合金货车具有更轻的自重、更大的运能和更好的经济效益。目前不少欧美国家都采用铝合金材料来制造铁路车辆,例如美国目前新制造的高速重载列车95%以上都是铝合金车皮。

  2015年,由中铝公司提供铝合金材料生产的1.3万节全铝运煤火车车皮亮相大秦铁路和神华铁路线,这些铝制车皮在保持列车安全稳定性的同时,大大降低了车身自重和能耗,大幅度提升了运力水平。中铝公司也是我国在该领域首个实现国产铝合金车皮材料技术突破的企业,打破了国外厂商对该领域多年来的技术封锁,并向发达国家进行高端铝制车皮材料出口,践行了“点石成金,造福人类”的企业承诺。

  “全铝运煤车每节车皮比不锈钢车皮自重降低约2吨,以一天往返2趟为计,每节车厢可多运送4吨货物,显著提高了载重。铝代钢后,车厢使用寿命也将提高约20年,大大减少了车辆维护费。由于自重减轻,必将大幅减少排放。可以说,以铝代钢,在给中铝和运输企业创效的同时,也全社会带来了巨大的综合效益。”中铝西南铝总工程师黎勇给我们算了一笔账。

  在此基础上,中铝加大了对“高速重载列车用铝合金板材应用技术”的延伸应用,研发出石化罐车与石化料仓用铝合金材料,在推动我国工业运输领域轻量化发展的道路了取得突破。

  海空“遨游”多起来

  凡是钢铁能做到的,更加轻量而坚硬的铝合金几乎都能做到,甚至能做得更好,在陆地运输中如此,在广阔的海洋运输和空中运输领域,更是如此。

  “由于具有重量轻、力学性能强、防腐蚀性能优良等诸多特点,铝是建造船舶和海洋工程结构件的先进材料。同时由于国家海洋发展战略,舰船用铝市场前景广阔,但海洋装备对铝合金材料要求极高。”中铝西南铝总经理张吉龙表示,“包括铝合金的硬度、抗腐蚀性能、抗疲劳强度、可塑性等,海洋装备都比普通民用铝合金要求要高得多,正因如此,这一市场门槛很高。”

  作为我国国防军工和重大科技工程材料供应商,中铝公司紧跟国家海洋发展战略,从2010年开始围绕舰船用板铝代钢的发展趋势,开始进行市场调查和科技攻关,并正式启动全球性船级社资格认证。到2015年,中铝公司在舰船领域已获得中国船级社(CCS)、英国劳埃德船级社(LR)、挪威船级社(DNV)、法国船级社认证(BV)、美国船级社(ABS)5家船级社认证,拿下了这一高端市场准入证。产品上,中铝公司进行了不同应用环境的工艺系列化开发,产品交货进度和质量完全满足船舶用户的需求,抢占了舰船用铝市场先机。

  另一方面,作为我国传统的航空航天铝材供应商,中铝公司继续加大航空航天用铝材的研发力度,在做好军工领域配套材料的研发和供应基础上,加强与波音、空客、赛峰、庞巴迪等国际民用航空业巨头的合作,加快推进空客、赛峰合金板材的批量供货,真正形成了陆海空推动铝材轻量化的合力。

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作者: 佚名
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