新能源汽車鋁型材在汽車制造中有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。主要是其性能優(yōu)勢(shì)明顯。
鋁型材的性能優(yōu)勢(shì)
1 輕量化特性
相比于傳統(tǒng)的鋼材，鋁型材具有更輕的重量。
根據(jù)美國(guó)鋁業(yè)協(xié)會(huì)的測(cè)算，汽車整備重量每降低100kg，與此同時(shí)，車輛每減重100kg，二氧化碳排放就可以減少約5g/公里。將節(jié)省每百公里 0.4 升燃油或 0.6 千瓦時(shí)電量消耗；汽油乘用車減重 10%可以提升 3.3%的燃油經(jīng)濟(jì)性，柴油車減重 10%則可以提升 3.9%的燃油經(jīng)濟(jì)性。綜合算起來(lái)，如果是一臺(tái)電動(dòng)車，那每減重10%，那續(xù)航能力就會(huì)增加5%-8%。
因此，汽車制造商越來(lái)越傾向于采用鋁型材來(lái)降低汽車的整體重量，提高燃油或電池效率。
根據(jù)《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖 2.0》提出的我國(guó)汽車技術(shù)總體發(fā)展目標(biāo)，我國(guó)傳統(tǒng)能源乘用車新車平均油耗到 2025 年應(yīng)降低至5.6L/100km，到 2030 年降至 4.8L/100km，并最終在 2035 年降至 4L/100km。而汽車輕量化是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，降低油耗的重要手段，通過(guò)將輕量化設(shè)計(jì)技術(shù)與鋁合金等輕量化材料、輕量化制造技術(shù)結(jié)合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)整車質(zhì)量的減重。
2 良好的可塑性
鋁型材具有良好的可塑性，可以通過(guò)擠壓、拉伸等制造出各種復(fù)雜形狀的零部件。
這種特性使得鋁型材在汽車行業(yè)中得以廣泛應(yīng)用，能夠滿足不同汽車部件的形狀和尺寸要求。
3 可回收性
鋁具有極高的回收性，再生鋁的特性與原生鋁幾乎沒(méi)有區(qū)別
4 強(qiáng)度高
常用的鋁合金也就100~~190MPa.高強(qiáng)度鋁合金:200 MPa ≤強(qiáng)度< 500 MPa， 特高強(qiáng)度鋁合金:強(qiáng)度≥500 MPa，鑄鐵一般在200~~400MPa強(qiáng)度雖然比鐵的強(qiáng)度會(huì)低一些，但強(qiáng)度仍然比較高，而且還有一定的吸能效果。
5 良好的耐腐蝕性
鋁型材具有良好的耐腐蝕性，能夠在惡劣的環(huán)境條件下保持較長(zhǎng)的使用壽命。
這使得鋁型材在汽車行業(yè)中被廣泛應(yīng)用于車身、車門(mén)、車頂?shù)韧獠坎考岣吡似嚨恼w耐久性。
6 回收性
鋁具有極高的回收性，再生鋁的特性與原生鋁幾乎沒(méi)有區(qū)別
以下是一些主要的汽車鋁型材的應(yīng)用：
車身結(jié)構(gòu)：
鋁型材在汽車車身結(jié)構(gòu)中扮演著重要的角色。由于鋁的輕質(zhì)高強(qiáng)度特性，它可以減輕車身重量，提高燃油效率和續(xù)航里程。鋁型材被用于制造車身框架、車門(mén)、車頂、車廂底盤(pán)等部件。
底盤(pán)和懸掛系統(tǒng)：
鋁型材在底盤(pán)和懸掛系統(tǒng)中也有廣泛的應(yīng)用。它可以提供優(yōu)秀的剛性和耐腐蝕性能，同時(shí)減輕整車重量，提高懸掛系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。
發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)：
鋁型材被廣泛應(yīng)用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)中的散熱器、進(jìn)氣歧管、排氣管等部件。鋁的導(dǎo)熱性能優(yōu)異，可以有效地降低發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)的溫度，提高熱效率和動(dòng)力性能。
驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：
主要包括電機(jī)、變速器，工業(yè)鋁型材可以制成電機(jī)殼體，具有良好的電磁屏蔽效果，降低電磁干擾，提高電機(jī)性能。工業(yè)鋁型材可以用于制造變速器殼體，具有較高的強(qiáng)度和剛度，能有效承受齒輪等部件的載荷。
電池系統(tǒng)：
對(duì)于新能源汽車，電池系統(tǒng)是至關(guān)重要的部分。鋁型材被用于電池殼體、散熱器和電池支架等組件的制造。鋁的高導(dǎo)電性和散熱性能有助于提高電池的性能和穩(wěn)定性。
由于鋁型材具有擠出成型模具成本低、工藝簡(jiǎn)單、斷面設(shè)計(jì)柔性好和強(qiáng)度高等特點(diǎn)，目前國(guó)內(nèi)純電動(dòng)車企業(yè)基本采用鋁型材制造電池包下殼體，如蔚來(lái) ES8、小鵬 G3 等。
此外，電池托盤(pán)也大多使用鋁擠壓工藝。包括特斯拉公司以擠壓鋁材制造的全鋁滑板式電池托盤(pán)、寶馬汽車公司的 i20EVs 車托盤(pán)、奧迪公司的 e-tron 電動(dòng)車托盤(pán)、戴姆勒公司 EQ 系列電動(dòng)車的托盤(pán)等等
輕量化與高安全性使得鋁合金電池外殼成為動(dòng)力電池外殼主流。采用鋁合金的電池殼體相比鋼殼更薄，相對(duì)質(zhì)量更輕。此外，一旦電池出現(xiàn)爆炸，鋰電?池鋁殼也比鋼殼的迸發(fā)力較弱，鋁殼動(dòng)力電池造成的危害相對(duì)更低。
電動(dòng)汽車多了三電系統(tǒng)(電池、電機(jī)、電控)核心部件，一般會(huì)占到新能源汽車整車重量的30%～40% ，電池包占整車重量的 18%～30%，其中電池包殼體占電池包重量約為 10%～20%，因此電動(dòng)汽車三電系統(tǒng)是重要的減重組成部分。電池包的上殼、下殼及托盤(pán)均可以采用鋁合金來(lái)制作，其中不同汽車廠商對(duì)于鋁合金工藝的選擇并不相同。
內(nèi)飾和裝飾件：
鋁型材還被用于汽車內(nèi)飾和裝飾件的制造，如儀表盤(pán)、門(mén)把手、中控面板等。鋁的質(zhì)感和外觀設(shè)計(jì)能夠提升車內(nèi)的豪華感和時(shí)尚感。
保險(xiǎn)杠防撞梁和吸能盒:
主要是鋁型材擠壓型材，相比其他材料，鋁型材質(zhì)量要輕，強(qiáng)度比較高，而且和吸能盒一起起到吸能的效果。擠壓天窗滑軌和頂棚行李支架也是以型材為主要框架。
底盤(pán)管理系統(tǒng)鋁材和底盤(pán)安全系統(tǒng)使用鋁材比例也比較大，隨著技術(shù)的進(jìn)步，鋁合金在輪轂、發(fā)動(dòng)機(jī)、散熱器、油管等方面的應(yīng)用將逐步深入。
總的來(lái)說(shuō)，汽車新能源鋁型材的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，涵蓋了汽車的結(jié)構(gòu)、底盤(pán)、發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、電池系統(tǒng)以及內(nèi)飾和裝飾件等方面。它的輕量化、高強(qiáng)度和優(yōu)異的性能特點(diǎn)使得鋁型材成為新能源汽車制造中不可或缺的材料。汽車用擠壓鋁材90%以上是用6×××系合金生產(chǎn)的，汽車工業(yè)常用的擠壓鋁合金有3003、3103、5049、6005、6005A、6060、6061、6082、6063、6082、7001、7003、7005、7021、7029、7129合金等，3×××系合金用于擠壓管材，而7×××系合金多用于生產(chǎn)保險(xiǎn)杠等。汽車用高性能鋁合金型材要求：強(qiáng)度越來(lái)越高，型腔越來(lái)越復(fù)雜，壁厚越來(lái) 越薄。硬度要求越來(lái)越高，從200MPa 級(jí)300MPa 級(jí)400MPa 級(jí)500MPa 級(jí)600MPa級(jí)不等。
