鍛造鋁合金車輪發展需求、特點、現狀、前景

【鋁道網】2008年以來至今，汽車工業尤其是重新能源汽車在國際政策的刺激下發展迅速，新能源汽車包括純電動汽車、增程式電動汽車、混合動力汽車、燃料電池電動汽車、氫發動機汽車、其他新能源汽車等。
　　
　　新能源汽車工業的快速發展，帶動國內鍛造鋁合金車輪產業的發展。主要對國內新能源汽車鍛造鋁合金車輪市場需求及生產現狀進行綜述。
　　
　　一、鍛造鋁合金車輪市場跟隨新能源汽車發展所產生的需求
　　
　　能源、環境和安全是當今世界各國極為關注的三大問題，汽車工業的發展和汽車應用普及同這三大問題密切相關。隨著現代汽車節能降耗要求的不斷高漲，安全和環保法規日趨嚴格，汽車輕量化的要求更為迫切。鋁合金質量輕、強度高、成形性好、回收率高，對降低汽車自重、節省輪胎、減少油耗、減輕環境汙染與改善操作性能等有著重大意義，已成為汽車工業的優選材料；鍛造鋁合金車輪也隨之受到親賴！特別是新能源汽車！！
　　
　　2013年1月6日，中國北京、上海、深圳等25個試點城市共示範推廣各類節能與新能源汽車2.74萬輛。其中，公共服務領域2.3萬輛，私人領域0.44萬輛。2013年3月底將完成財政補貼清算，示範推廣規模將達到3.97萬輛。我國建成充（換）電站174個，充電樁8107個，建立了相對完善的技術標準及檢測體系，商業化示範運行規模國際領先。
　　
　　2014年3月29日，長江三角洲城市經濟協調會第十四屆市長聯席會議在江蘇省鹽城市召開。來自長三角區域30個城市的市長出席了本次會議。
　　
　　《關於2016-2020年新能源汽車推廣應用財政支持政策的通知》，通知明確，2017-2018年的補貼在2016年基礎上下降20%，2019-2020年在2016年基礎上下降40%。該政策的實施期限是2016-2020年，四部委將根據技術進步、產業發展、推廣應用規模、成本變化等因素適時調整補助政策。
　　
　　中國新能源汽車產業始於21世紀初。2001年，新能源汽車研究項目被列入國家「十五」期間的「863」重大科技課題，並規劃了以汽油車為起點，向氫動力車目標挺進的戰略。「十一五」以來，我國提出「節能和新能源汽車」戰略，政府高度關注新能源汽車的研發和產業化。
　　
　　2008年，新能源汽車在國內已呈全面出擊之勢。2008年成為我國「新能源汽車元年」。2008年1-12月新能源汽車的銷量增長主要是乘用車的增長，1-12月新能源乘用車銷售899臺，同比增長117%，而商用車的新能源車共銷售1536臺，鍛造鋁合金車輪的安裝率僅僅為0.01%都不到。
　　
　　2009年，在密集的扶持政策出臺背景下，我國新能源汽車駛入快速發展軌道。雖然新能源汽車在中國汽車市場的比重依然微乎其微，但它在中國商用車市場上的增長潛力已開始釋放。新能源商用車——主要是液化石油氣客車、液化天然氣客車、混合動力客車等——銷量同比增長178.98%，至4034輛。「新能源汽車」在中國商用車市場已開始迅猛增長；鍛造鋁合金車輪的安裝率為0.05%左右。
　　
　　2010年，我國正加大對新能源汽車的扶持力度，2010年6月1日起，國家在上海、長春、深圳、杭州、合肥等5個城市啟動私人購買新能源汽車補貼試點工作。2010年7月，國家將十城千輛節能與新能源汽車示範推廣試點城市由20個增至25個。選擇5個城市進行對私人購買節能與新能源汽車給予補貼試點。新能源汽車正進入全面政策扶持階段；鍛造鋁合金車輪的安裝率為0.07%左右。
　　
　　2011-2015年開始進入產業化階段，在全社會推廣新能源、城市客車、混合動力、純電動車；至今鍛造鋁合金車輪的安裝率為32%左右；重卡市場的鍛造鋁合金車輪安裝率也達到了18%。
　　
　　2012年5月，為加快培育發展新能源汽車，新能源汽車項目每年將獲10-20億元資金支持。
　　
　　2012年4月18日國務院總理溫家寶主持召開國務院常務會議，會議決定爭取到2015年，純電動汽車和插電式混合動力汽車累計產銷量達到50萬輛，到2020年超過500萬輛；2015年當年生產的乘用車平均燃料消耗量降至每百公裡6.9升，到2020年降至5.0升；新能源汽車、動力電池及關鍵零部件技術整體上達到國際先進水平。
　　
　　2014年，中國新能源汽車全年生產78499輛，生產量同比增長近3.5倍，銷售74763輛，銷售量同比增長近3.2倍。
　　
　　2015年1月到4月，我國新能源汽車累計生產3.44萬輛，同比增長近3倍。其中，純電動乘用車生產1.59萬輛，同比增長近3倍，插電式混合動力乘用車生產8780輛，同比增長3倍；純電動商用車生產6416輛，同比增長5倍，插電式混合動力商用車生產3330輛，同比增長70%。
　　
　　2016-2020年，我國將進一步普及新能源汽車、多能源混合動力車，插電式電動轎車，氫燃料電池轎車將逐步進入各個領域。
　　
　　乘用車、商用車採用鍛造鋁合金車輪的數量在逐年遞增；為什麼鍛造鋁合金車輪會如此受到親賴？？
　　
　　二、鍛造鋁合金車輪項目之所以蓬勃發展取決於鍛造鋁合金輪圈的特點，符合社會發展進步的規律，順應汽車工業的大發展，為汽車工業的輕量化、節能減排做出了突出的貢獻：
　　
　　鍛造鋁合金車輪的優點：鍛造鋁合金輪圈和普通卡車鐵圈分析及對比1.自身輕。鍛造鋁圈的重量只相當於鐵圈的二分之一重，以22.5X8.25的為例；鍛造鋁圈為24公斤，鐵圈為至少48公斤。
　　
　　2.節省燃油。安裝鍛造鋁圈以後，由於整車的重量降低，減少了車輪的轉動慣性，使汽車加速性能提高，並相應減少了制動能量的需求，從而降低了油耗，再加上鍛造鋁圈特有的空氣流動及滾動阻力，所以百公裡測試節省率為每百公裡較少節省2升油（更換鍛造鋁圈並使用空調以後的百公裡油耗比未換鍛造鋁圈並未開空調的油耗測試，前者比後者低2.5升油耗）。
　　
　　3.輪胎磨損降低26%。由於鍛造圈的特性，它的平衡值為0，不容易變形，散溫快（正常行駛溫度比鐵圈低20-30度）對懸掛系統的保護較佳，所以對輪胎的磨損大大降低，使每條輪胎多跑5-8萬公裡不等）。
　　
　　4.剎車的維修費用降低。由於鍛造鋁圈的特性散溫快，正常行駛溫度低，所以對剎車系統不耐高溫的材料及配件有極佳的保護效果，從而大大降低了剎車系統的維修費用。
　　
　　5.承載能力高，鍛造圈的承載能量是普通鐵圈的5倍。鍛造車輪在承受71200公斤後才變形5釐米。鐵圈只承受13600公斤後已變形5釐米，換句話說，鍛造車圈的強度是超越鋼圈的5倍。
　　
　　6.輕量化帶來更好的收益以專跑無錫到廈門貨運線路的某車隊的40噸半掛車為例，該車有22個車輪，採用鋁合金輪圈後，整車重量減輕528公斤以上。按運輸成本每噸公路0.5元計算，無錫到廈門的裡程大約1200公裡，該車每天單次的運輸收入可以增加316元，每年以300天計算，年增加收入94800元。減去鋁輪圈的一次性投入，當年的實際增加效益也在61800元以上。
　　
　　7.鋁輪圈回收價值高，1個24kg的鋁合金輪圈回收價值達250元。
　　
　　8.降低碳排放
　　
　　（1）生產製造過程中降低二氧化碳排量：生產1噸鋼鐵的碳排放量為1700kg；而生產1噸鋁的碳排放量是1500kg。以生產過程中碳排放量的計算，生產1個23kg鋁輪圈比46kg的鐵輪圈的材料碳排放量可以減少87.4kg。
　　
　　（2）降低油耗減少碳排放：以每天行駛1000公裡計算，1000公裡/天×2.5升（每100公裡降低的油耗）×300天×0.785kg（每升燃油的碳排放量）＝每年降低碳排放5887kg。
　　
　　三、鍛造工藝鋁合金車輪與鑄造工藝鋁合金車輪現狀----新老交替期分析一下鋁車輪的各種生產工藝及材料
　　
　　1、鋁合金車輪的材料
　　
　　A356是一種鑄造鋁合金，它是Al-Si-Mg系合金，由於含有大量的Si（含量6.5—7.5％），使A356鋁合金具有良好液態流動性和綜合的鑄造性能。但是，也因此使此類鋁合金的衝擊性降低。鑄造鋁合金輪圈就是採用此類鋁矽鎂合金生產的。
　　
　　6061合金是一種變形鋁合金，也就是通常說的可鍛造鋁合金，由於對其液態流動性沒有要求，而對其固態變形要求比較高，因此，它的Si的含量0.4～0.8％。因此它的抗衝擊能力要比A356鑄造鋁強得多。大多數鍛造鋁合金輪圈是用6061合金鍛壓的。
　　
　　2、鋁合金車輪的生產工藝，可分為鑄造、鍛造以及介於鑄造和鍛造之間製造方式。（1）鋁車輪的鑄造工藝（六豐、萬豐、曙光、戴卡、躍嶺、申利卡等採用此工藝）A356鋁合金的熔化——除氣——澆注——成型——T6熱處理——機加工——表面處理等。
　　
　　重力鑄造鋁輪圈的工藝，就是將熔化的鋁液從模具上的澆口直接澆注到模具中冷卻成型。這種鑄造方式簡單，模具成本低。但是，澆冒口比較大，鋁料耗費大；澆注時容易卷進氣體和雜質，流量和溫度穩定性差，因此，鑄造缺陷比較多。在此基礎上發展而來的傾斜式重量鑄造能夠減少這些缺陷。
　　
　　低壓鑄造鋁車輪工藝，是在模具下面的鋁液保溫爐內，通過升液管直接將鋁液通過空氣壓力注入輪圈模型中，原理與氣壓式熱水瓶類似。這樣的方式溫度和速度穩定，不會將氣體和雜質帶入模具中，因此，鑄造缺陷比較少。由於澆冒口幾乎沒有，鋁料耗費比較少。在此基礎上發展出差壓鑄造和氣氛保護鑄造能夠使鑄造缺陷減少到較低程度。
　　
　　（2）鍛造的製造工藝（中信戴卡、戴卡宏鑫、江蘇珀然鍛造、固德鎂鋁、正宇鋁業
　　
　　華安正興等採用此工藝）
　　
　　6061鋁合金圓棒——根據毛坯重量切割成段——加熱到400度左右——在8000噸以上的鍛壓機進行3到4次的鍛造初步成型——強力旋壓機較終冷旋成型——T6熱處理——機加工——表面處理等。
　　
　　通過鍛壓的鋁合金密度高，晶粒細化並且呈出纖維狀的組織，其硬度、抗拉強度、屈服強度等機械性能和強度大大提高。同時，避免了鑄造鋁合金的疏鬆、氣孔、衝擊性差的缺陷。因此，同一規格的鍛造鋁合金車輪的力學性能要比鑄造輪圈的高30％左右，而重量可以做得比後者輕20％左右。
　　
　　另外，鍛造鋁車輪含矽量比鑄造鋁輪圈少、密度大。因此，鍛造鋁車輪導電性和導熱都比鑄造鋁車輪好。所以，鍛造鋁輪圈能夠通過陽極氧化進行表面完美的著色處理；導熱性好更能夠減少爆胎和剎車系統的損耗。

　　
　　（3）介於鑄造和鍛造之間工藝
　　
　　擠壓鑄造（也叫熔湯鍛造），也就是在鑄造完畢後在模具中進行加壓，使其晶粒細化而密度增加，提高強度減少重量。（目前遼寧忠相鋁業有限公司立中車輪集團採用此工藝）鑄造加旋壓，是用鑄造毛坯通過旋壓機拉伸擠壓輪圈胎環的部位，使胎環部位晶粒細化而密度增加，增強機械性能減輕重量。
　　
　　還有國內近年來發明的所謂連鑄連鍛的技術。
　　
　　國外還有半凝固鍛造，其技術難度和設備要求非常高。
　　
　　但是，這些鋁車輪的製造都採用的是Al-Si-Mg系合金。他們的機械性能，特別是衝擊性能都不能夠與鍛造鋁合金車輪相比較。
　　
　　2015年鑄造工藝鋁車輪預計出口量達到8.34億公斤，由於鋁輪轂生產是一個高投入、高產出的行業，許多企業都投資鑄造工藝鋁車輪行業。
　　
　　鑄造鋁車輪是一種材料密集型、勞動力密集型的低附加值產品，再加上鋁鑄造是一個有汙染、耗能高、工人勞動條件差的行業，歐美等發達國家目前對這類產品均不感興趣，鋁輪轂產業已逐步向第三世界轉移，直接外買產品。
　　
　　依照中信戴卡股份是中國中信集團公司於1988年投資組建的中國大陸靠前家鋁車輪製造企業為據，我國鑄造工藝鋁車輪產業的發展有28年的歷史，從一個新興的汽車零部件產業，發展到目前鑄造工藝鋁車輪製造廠有百餘家，主要分布在山東、河北、江蘇、浙江、雲南、吉林、河南、廣東、福建、安徽等地。
　　
　　根據事物發展規律我國鑄造工藝鋁車輪產品生命周期已經進入成熟期，由於我國鑄造工藝鋁車輪產品在導入、成長期用了大量的時間；相對來講成熟比較短、衰退來的比較早。在2005年我國鑄造工藝鋁車輪進入成熟期時，鍛造工藝鋁合金車輪悄然興起；形成了比較健康的新老交替期；鑄造工藝鋁車輪導入、成長期用了近20年的時間，而鍛造工藝鋁車輪僅僅是10年時間，所以鍛造工藝鋁車輪更具備較長成熟期的發展條件，鍛造工藝鋁合金輪轂就更具有較強的競爭優勢。
　　
　　在政府政策的領引下鍛造鋁合金車輪項目在2005年伊始，已經悄然開始了：具有代表性的鍛造鋁合金車輪企業有：中信戴卡輪轂製造股份有限公司、浙江戴卡宏鑫科技有限公司；隨之而來的也有進口鍛造鋁合金車輪品牌：美鋁車輪、美國雅固拉車輪、富成車輪、亞獵士車輪、巧新車輪...以及韓國液態模鍛車輪等等，在中國遍地開花。不僅國內如此，在國際市場上相對比較發達的國家，鍛造鋁合金車輪的安裝率達到70%以上，而今北美的卡車安裝率已達到95%以上，商用車的方向輪幾乎全是鍛造鋁合金車輪，可見鍛造鋁合金車輪的市場是多麼巨大。
　　
　　四、前景----鍛造鋁合金車輪項目備受各界的關注，並為之努力奮鬥：
　　
　　綜上所述，國內鋁輪轂市場競爭比較激烈，但根據汽車工業的發展狀況及國外汽車製造商在國內的投資意向，我國鋁輪轂市場前景仍然看好，還有很大的潛力。此外，向國外出口、開發國際市場也是我國鋁輪轂產品主要銷售方向之一。
　　
　　汽車工業作為我國支柱產業，近幾年得到飛速發展，與此同時，國內汽車鍛造工藝鋁合金輪轂的需求量也大幅增加。
　　
　　2005年至今，繼中信戴卡、浙江戴卡宏鑫之後，陸陸續續出現了多家鍛造鋁合金車輪生產企業以及機加工企業：秦皇島戴卡興龍、山西銀光華盛鎂業、江蘇珀然（連雲港寶石精密重工）、山東固德、東營正宇車輪、山東德通車輪、正興華安鋁車輪、浙江巨科鋁業、立中車輪集團、遼寧忠相鋁業、秦皇島新輕合金車輪、北京京翰林等，還有一些企業在緊鑼密鼓的開始鍛造鋁合金輪圈項目；預計近幾年在河北、浙江、江蘇、山東、福建等省還會有鍛造鋁合金車輪企業出現；目前在生產採用鑄造工藝、液態模鍛工藝以及鋼圈的企業會轉型向鍛造工藝鋁合金車輪項目。
　　
　　五、總結：鍛造鋁合金車輪今後發展前景在國家推行網際網路+的引領下，鍛造鋁合金車輪今後發展方向：搞專業化生產，強化智慧財產權，提高過硬的開發能力，把鍛造鋁合金車輪產品做到更精、更好；
　　
　　短短的10年發展見證了中國鍛造鋁合金車輪的發展之路，按照產品的生命周期來看（導入期、成長期、成熟期和衰退期），這僅僅是導入階段，剛剛步入鍛造鋁合金車輪生命中的小學階段，在中國製造環境的這隻大手推動下，成長期會大大縮短，直接進入成熟期達到高潮階段，
　　
　　據統計2015年在中國商用車上鋁合金車輪使用量，按照安裝數量統計：商用車鍛（鑄）造鋁合金車輪460000件，其中包含中國製造的以及進口到國內的商用鋁合金車輪。乘用車鍛造鋁合金車輪，中國製造以及進口到國內的不足80000件。
　　
　　筆者在公安部交管局獲悉，截至2015年底，我國機動車保有量達2.79億輛，其中汽車1.72億輛;機動車駕駛人3.27億人，其中汽車駕駛人超過2.8億人。從公安部交管局獲悉的。據介紹，隨著我國經濟社會持續快速發展，群眾購車剛性需求旺盛，汽車保有量繼續呈快速增長趨勢，2015年新註冊登記的汽車達2385萬輛，保有量淨增1781萬輛，均為歷史較高水平。汽車佔機動車的比率迅速提高，近5年汽車佔機動車比率從47.06%提高到61.82%，群眾機動化出行方式經歷了從摩託車到汽車的轉變，交通出行結構發生根本性變化。
　　
　　全國已有40個城市的汽車保有量超過百萬輛，北京、成都、深圳、上海、重慶、天津、蘇州、鄭州、杭州、廣州、西安11個城市汽車保有量超過200萬輛。值得注意的是，截至去年底，新能源汽車保有量達58.32萬輛，與2014年相比增長169.48%。其中，純電動汽車保有量33.2萬輛，佔56.93%，保有量與2014年相比增長317.06%。
　　
　　截至2015年底，小型載客汽車達1.36億輛，其中，私家車達1.24億輛，佔91.53%。與2014年相比，私家車增加1877萬輛，增長17.77%。全國平均每百戶家庭擁有31輛私家車，北京、成都、深圳等大城市每百戶家庭擁有私家車超過60輛。
　　
　　機動車駕駛人數量也呈大幅增長趨勢。2015年新增汽車駕駛人3375萬人，近5年年均增量為2299萬人。從駕駛人駕齡看，駕齡不滿1年的駕駛人3613萬人，佔11.04%。男性駕駛人2.4億人，佔74.29%;女性駕駛人8415萬人，佔25.71%，與2014年相比提高2.23個百分點。縱觀中國現有車輛的保有量可見單單中國的市場是多麼的龐大。
　　
　　我們在2017年年初統計2016年的工作是您將會發現，商用車鍛造鋁合金車輪，乘用車鍛造鋁合金車輪的車輛安裝數量會在35%和45%以上的增長。
　　
　　我們在2018年年初統計2017年的工作是您將會發現，商用車鍛造鋁合金車輪，乘用車鍛造鋁合金車輪的車輛安裝數量會在2016年的基礎上30%和40%以上的增長。
　　
　　加強大型客車公司（宇通、金龍、青年、奔馳、斯堪尼亞、納威司達、沃爾沃等）、卡車公司（中國重汽、東風、福田、陝汽、北方奔馳、日產、佩卡、曼、沃爾沃、大眾、現代等）乘用車公司（上汽集團、北汽集團、長安集團、廣汽集團、福汽集團、通用、福特、等）的產品共同開發合作，提升鍛造鋁合金車輪在整車上應用率。

作者:張全興12663次瀏覽