极石01越野车部分应用了魏桥轻量化新材料。这是11月22日记者拍摄的即将交付的极石01越野车。 (上接第一版)
2017年6月30日,魏桥创业集团与苏州大学联合成立了魏桥苏州大学研究院,张海担任院长,带领团队专注于轻量化铝合金新材料的研发。魏桥轻量化基地于2020年投用,主要承担轻量化新材料零部件大型中试基地功能。
历时6年,魏桥创业集团面向全球推出了6款革命性、突破性的铝合金新材料。其突破性在于:在世界上首次提出了“超细亚晶”概念,开发出了钉扎效果非常好的“阿尔法弥散相”,从而实现了铝合金材料强度、韧性及服役性能的同时提高,使这6款新材料达到了国际领先水平。
对此,张海非常形象地向记者进行了科普:材料学上是以晶粒的大小来评判组织的粗细,一般认为,晶粒越细越好。但团队经过研究发现,在晶粒进行加工变形过程中,其内部会有更多的“将变未变”的更小的“小圆球”,当其细到5到7个μm的时候,材料的力学性能和耐腐蚀性能同时提升,实现了强度、韧性和耐蚀性的协同提升。这些“小圆球”被张海命名为“超细亚晶”。为防止其进一步膨胀,张海团队通过“阿尔法弥散相”这一方法将“小圆球”钉在固定的晶界里,从而实现新材料的世界性突破——一种材料的强度、韧性、耐蚀性的同步提高。
张海团队随即将“阿尔法弥散相”方法用到了铸造铝合金流程中,发现竟有意想不到的效果——弥散相大量存在,阻止了这种材料疲劳裂纹的成长扩展,在世界上首次实现铸造铝合金材料疲劳强度达到130兆帕,比现有材料提高30%以上。
控股车企,实为推动轻量化铝合金零部件上市所需
开发出6款铝合金新材料的现实意义在哪?据介绍,这些新材料经过小试、中试、台架试验阶段,已被北汽福田等七八家车企应用。
张海告诉记者,几年前他在国外参观宝马博物馆和奔驰博物馆,非常惊奇地发现,100年前就已经有全铝车身。现在的特斯拉新能源车也采用了全铝车身。“以铝代铁、以铝代钢,能达到车身簧下减重1公斤、簧上减重10公斤的效果,从而获得更好的操作舒适性。铝材料早已在造价较贵的车型里用起来了。”
从“双碳”战略方面而言,汽车减排的唯一方法就是减重,车体减重100公斤,二氧化碳排放可以减少5%—10%,所以轻量化对“双碳”战略实施非常重要。从发达国家产业实践来看,铝是汽车轻量化主要材料之一。魏桥创业集团研发的更高强度的铝合金材料,对汽车轻量化以及“双碳”战略实施有非常重要的推动作用。
张波表示:“魏桥创业集团的企业宗旨是不但要为社会提供好的产品,还要不断降低产品成本,让老百姓能用得起铝合金。”这6款新材料研发成功,让魏桥创业集团拥有了制造全铝车身、铝零部件的核心材料,实现了以“二代铝合金”替代“一代铝合金”,并且通过“以铸代锻”,极大降低了制造成本。
魏桥创业集团研发出了世界上最先进的铝合金新材料!魏桥也要造车?这两者有什么关联?
对于很多人的疑问,张波坦言:“我们的目标不是造车,我们不是汽车生产企业,我们参股或者控股北京汽车制造等几家企业,目的是缩短铝制零部件装配到汽车上的应用周期。”一个最新研发的铝合金汽车零部件,从魏桥苏州研究院的研发小试,到邹平魏桥轻量化基地的中试,再到汽车市场的大规模应用推广,按以往需要相当漫长的时间。“比如,我们某个零部件做出来了,要到一个没有合作关系的工厂去试用,可能没有两三年时间都用不进去。有了自己参股或控股的汽车生产厂家后,就可以优先导入我们几经测试、经济实惠又安全的产品,这会在业界起到示范引领作用,能最大限度地推广我们的铝制零部件,加快交通运输轻量化应用步伐,同时也把这个产业带起来。”张波进一步向记者解释道。
11月22日,记者赶赴位于青岛莱西的北京汽车制造厂采访。北京汽车制造厂成立于1951年,是一家拥有辉煌历史的企业,2020年将总部迁到了青岛。2023年4月,魏桥创业集团实现对该企业的控股。北京汽车制造厂董事长陆付军介绍:“北汽制造是山东省第一家全资质汽车企业,契合魏桥创业轻量化新材料战略定位,我们一拍即合,实现了强强联手、顺势牵手。”陆付军高度认可北汽制造在魏桥创业战略布局中的位置。“从铝土矿到氧化铝、电解铝、铝水,再到下游的材料、配件,魏桥创业集团缺的是汽车制造环节。铝轻量化应用在汽车上越来越广,魏桥创业集团必须打通这条产业链,缩短铝合金零部件的应用时间。有自己的汽车企业做标杆,作出业绩后,才能加快与其他汽车企业的联合、合作。”他说。
在北京汽车制造厂生产线上,记者看到了即将交付的极石01越野车。据介绍,这款车是洛轲智能、魏桥创业集团及北汽制造共同打造的智能化新能源汽车品牌。极石汽车以其独特的背景和卓越的技术实力,受到了市场青睐。这是一款“为户外而生”的智能豪华SUV,车身已经小部分应用了魏桥轻量化新材料。陆付军非常自豪地向记者介绍起“国宝品牌”212越野车,这是一款曾为国人熟知的老牌越野车。2024年,装配众多魏桥铝合金零部件的新款212越野车将重装发布。
到2030年,轻量化将成为魏桥创业集团第三大支柱产业记者在采访中了解到,魏桥创业集团向汽车产业延伸秉持的是“乘商并举”策略,重点聚焦商用车领域。早在2021年,魏桥轻量化基地就生产出了全铝车身。北汽福田与魏桥创业集团以轻量化、高强度为技术优势,正向设计开发,共同打造全铝结构车身总成。双方还在货厢、车架、传动轴等领域全面开展轻量化合作。
目前,魏桥创业集团已生产出全铝挂车,其自重比传统挂车轻2吨多,车头由DeepWay生产,含铝1033公斤。这款新能源重卡由魏桥创业、狮桥集团、百度三家股东共同投资生产,目前已大量投放市场。
张波介绍:全车用铝合金4吨多,其中导入了魏桥铝合金新材料,既拉动了魏桥轻量化产业发展,同时魏桥也用高强高韧铝合金来提升车的性能和安全水平,这是双向共赢。
2023年,被张波命名为魏桥创业集团的“轻量化元年”。他的目标是:2030年轻量化成为魏桥创业的第三大支柱产业。作为一种新质生产力,魏桥轻量化新材料的突破离不开强大的研发源动力。张海对此信心满满:“前些年我们一直在做实验,发现这是可行的,我们已经形成了一套科学有效的方法。我们会不停地开发新材料,用更好的材料为汽车行业、船舶行业赋能。下一步,魏桥创业集团将发布面向海洋工程和船舶领域的高耐蚀性新材料,我们有信心开辟一个新的产业赛道。”