加快镁合金在汽车应用上的几点思考

　　由于镁合金具有减重、减振、降噪效果，并可以实现100%的回收利用等优势，国外近几年在汽车上的应用，以年平均25%的速度快速增长。据资料介绍，汽车上有60多种零部件可以采用镁合金生产，我国经过“十五”和“十一五”科技攻关，也有20余种汽车零部件可以采用镁合金生产。如仪表盘骨架、座椅骨架、进气歧管、赛车车轮、支架、转向盘骨架、缸体、壳体类零件等，目前镁合金件正向着大型集成化发展。但是由于镁铝价格关系发生变化，加上认识、技术、相关政策等种种实际问题，我国汽车世界用镁量远远落后与国际水平。就此问题，我提出如下看法与建议。
　　背景和思路
　　我国是镁的资源大国，储量产量均占世界第一，目前世界用镁的70%以上来自中国，遗憾的是目前这个第一的内涵体现在：低能量、低能耗、高污染的原镁产品的生产与供应在国内，高附加值、低能耗、低污染的镁工业产品的生产与供应在国外。这是镁业内外人士的共识，是我们镁产业发展必须解决的紧迫问题。
　　镁的应用领域很多，但从国外统计看，汽车用镁是最多的。当前，我国汽车工业已经成为支柱产业，今年产销量可占世界第一，今后产销量领先数量可能会不断扩大，形成世界最大的汽车生产与消费市场，成为促进世界汽车工业发展的驱动力。但我国汽车平均油耗过高是影响汽车工业能否可持续发展的根本结症。提高动力系统和轻量化设计水平式解决整车燃油经济性问题的根本出路。将镁的资源优势与汽车市场的需求优势结合起来，发展两个产业是一个带有战略意义的问题。目前，我国单车平均用镁量严重落后于国际水平，因此提高汽车用镁水平应用时扩大镁应用中的最突出最重要的问题。
　　我国镁产业的发展主力是民企，其生产集中度、科技水平和汽车工业的结合程度远不如钢铁和铝工业，在这种基础上要提高汽车用镁水平，首先必须解决资源如何集中使用的问题。这需要国家的政策引导与支持，行业团体的组织与协调，企业之间形成实实在在的战略联盟。
　　为了挖掘与发挥我国镁资源优势，国家在镁科技立项上给了很大支持，有力促进了镁产业的发展，但在汽车工业的产业化应用上不尽如人意，其原因应当深入分析。从当前状态看，价格与政策问题、镁及镁合金的合理应用问题、如何与汽车轻量化设计要求相配合的问题是应当尽快解决的重要问题。
　　经典案例的启发
　　巴西铌公司为推广用铌合金在2000年前的四十多年里保持铌铁价格不变；我国钢铁工业，由1990年的吨钢用铌不足7g,，发展到2000年达到吨钢用铌70多g。同期间，世界吨钢用铌由50g增加到80g。由此说明，价格的稳定使用户下决心应用，是形成批量应用市场的必要条件。
　　2007年克莱斯勒开发的C级车的发动机支架，由用铝改为用钢，采用内高压成形技术生产，减重2kg,，成本降低45%。这就说明，开发应用对象的选择要充分纳入市场竞争的环境里确定，单纯考虑质量因素难以实际收效，特有功能的发挥才是推广应用的基础。
　　缺乏轻量化设计这个龙头，会严重制约先进轻量化材料的应用。美国铝业到中国推广应用锻造铝合金车轮，不仅能用足够的试验与行车数据回答各种应用问题，而且主动要求承担结构设计任务。因此提高轻量化设计技术水平，为轻量化设计提供足够支撑，是扩大各种先进轻量化材料应用的根本所在。
　　需要澄清的相关概念
　　研究与产业应用：研究要解决的是“能做什么”，产业应用要解决的是“该做什么”。国际上，概念车里镁合金可用到120kg/车，实际车里最多20多kg/车，平均3kg/车。前端模块国际上大多用纤维增强塑料制造，从价格和重量上均比镁有优势，再花力气研究镁制，意义何在？研究课题应来自企业实际需要，不能只来自专家建议。
　　轻量化与轻量化技术（或轻量化设计）：轻量化是表现结果，轻量化技术是实现轻量化的途径，这是本世纪初国际上提出的新概念。目前，我国很多技术人员把轻量化看出是材料代换问题，对镁重点讲的比重优势，不能完全满足轻量化设计的要求。轻量化技术是指在性能与成本控制之下，将结构设计与多种制造技术集成应用所实现的产品减重。因此，镁的应用首先要能提供满足设计分析所需要的各种性能性能参数和连接方式，同时要提供防止镁合金弱点的方法和能够避免镁合金缺点影响的数据，当然价格成本比较也是重要因素。按照这种要求，当前许多研究是不全面的，与轻量化设计配合不上，只是实验条件下作出样件而不一定能批量应用。这需要汽车产业内外共同努力解决。
　　整车企业与零部件企业的关系：对关键零部件来说，零部件企业（含材料）是开发主体，整车企业是使用主体。国外各种原材料企业都设立了汽车部，不仅满足整车提出的现有要求，而且开发新的零部件促进汽车轻量化。建立企业间的战略合作关系比建立购销关系更重要。
　　三大对策：
　　确定合理的铝镁价格比，坚定汽车企业用镁的决心。按照有利于使我国由原镁出口大国，尽快转变为镁制品开发、生产和出口大国的原则，制定相关调控政策，鼓励和支持镁合金的扩大应用。如：企业自主出口权的限定，制订原镁出口的最低限价，提高原镁出口的附加税，有条件地提高镁制品的出口退税率和减免国内镁用户的所得税等
　　加强企业间的战略合作，尽快形成战略联盟，以利益共享，风险共担的长效合作机制，共同开发应用市场。创造条件，单独或合作建立镁合金开发应用专项基金和管理平台，切实发挥企业在科技创新中的主导作用。
　　加深对轻量化设计的理解，扬长避短，充分发挥镁合金在竞争中的优势；从设计、生产、使用、回收的全方位需求出发，加强镁合金的研究与开发，为设计采用提供充分的支撑。
　　我国开发镁合金的起步虽然较晚，但进步很快，经过“十五”和“十一五”国家立项科技关，在镁合金生产链的各个环节上取得了长足进步。同时，我国汽车工业的快速发展，也为镁合金的应用提供了最广阔的市场。镁合金在我国汽车上的扩大应用，具有资源和市场相结合的独特优势，应当能够形成引领世界汽车用镁的能力和态势