陈爱莲：双碳背景下 建议加快镁合金产业在汽车轻量化中的应用

当前全球变暖对人类和地球生态构成重大威胁，世界各国对气温上升的严重性逐渐形成共识，众多国家都将“碳达峰碳中和”上升为国家战略。

“双碳目标”促使汽车轻量化成为各大车企的一个重要突破口，在众多汽车轻量化的路径中，镁合金是最有前途的选项之一。

在此次全国两会期间，全国人大代表、万丰集团董事局主席陈爱莲在其提交的议案和建议中，就涉及《关于加快镁合金产业在汽车轻量化中应用的建议》。陈爱莲表示，当前镁合金材料及其应用存在五方面的问题。基于这些问题，她提出了要构建镁合金轻量化标准体系、成立镁合金产业化推进联盟、加大对镁合金轻量化的科研投入力度等三方面建议。

陈爱莲　图片来源：企业供图

镁合金材料高端设备大多尚依赖进口

陈爱莲在建议中分析，中国镁资源和特性优势突出，全球市场的镁有80%以上从中国出口。镁作为新兴轻质金属材料，其密度是铝的2/3、锌的1/4，而镁合金强度高于铝合金和钢。相较高强度钢和铝合金，镁合金的减重效果更为明显。镁合金重量轻、吸震性能强、铸造性能好，自动化生产能力强和模具寿命高、尺寸稳定，是最有效的汽车轻量化材料。压铸镁合金材料可以循环利用，不影响材料的使用性能，特别适合循环经济和节能低碳生产要求，有利于环保和资源节约。

而另一方面，汽车单车用镁量较低。根据有关研究，汽车所用燃料的60%是消耗于汽车自重，汽车自重每减轻10%，其燃油效率可提高5%以上；汽车自重每降低100KG，每百公里油耗可减少0.7L左右。而每节约1L燃料可减少CO₂排放2.5kg，年排放量减少30%以上。虽然汽车用镁合金需求扩张潜力强劲，但由于种种原因没有得到大力推广和使用，现在镁合金铸件主要用于高端车仪表盘、发动机罩盖、方向盘、座椅支架、车内门板、变速器外壳等方面。据统计，2020年北美地区每辆汽车使用镁合金6.8kg，日本为9.3kg，欧洲达到14kg，而国产汽车每辆用量平均不足3kg。

对于镁合金材料及其应用的问题，陈爱莲认为，主要存在5个方面。一是对镁合金材料及其应用的认识不足。汽车轻量化的社会效益大于企业效益，影响企业应用轻量化的积极性；二是镁合金生产技术瓶颈。镁合金虽然有诸多优良性能，但也存在一些缺点，如抗高温、抗疲劳破坏能力差等，若要提高镁的利用率，应进一步完善镁合金的耐高温性能和抗疲劳破坏的能力；三是标准化体系不完善；四是科研管理体制不健全。科技部在“十四五”期间设立了镁合金汽车轻量化方面的课题，但是整体投入明显不足，各车辆企业在镁合金研发与生产方面的投入也十分有限；五是关键设备进口依赖度高。我国高性能镁合金材料产业起步晚、底子薄，在应用上整体仍处于产业链和价值链的中低端。关键工艺技术与国外差距较大，高端设备大多依靠进口。

图片来源：万丰集团官网

加快镁合金在汽车轻量化中应用

对于加快镁合金产业在汽车轻量化中的应用，陈爱莲提到了3个方面。

首先，她认为，需要构建镁合金轻量化标准体系。镁合金在汽车领域的应用必须从系统整体出发，对汽车轻量化展开系统性考量与实践，从车身轻量化设计、零部件轻量化设计、造型轻量化设计等方面，对汽车的轻量化标准进行体系化建设。

陈爱莲建议，行业协会和政府应加大对汽车轻量化的政策导向和标准制定。在产业政策制定、产品标准制定、环保标准制定时充分考虑汽车轻量化的趋势和进程，出台有利于引导和约束企业行为的法规。鼓励国内车辆制造商采用轻型、环保、易回收的镁合金材料，加大整备质量占比。同时，出台相关政策，提高对进口汽车的技术标准，鼓励进口采用轻型材料的车型。

其次，是要成立镁合金产业化推进联盟。建议成立产业化推进联盟，通过一系列联合行动和联合开发，推动镁合金的应用。联盟应该由行业协会、学会牵头，由汽车零部件企业、镁合金企业、大学、科研机构、政府部门共同参与，建立政府引导的上下游联动机制。通过信息交流、技术培训、组建公共研发平台、课题及项目，计划联合实施、成果共享，促进镁合金开发应用进程。学习美国汽车业推动镁合金应用的合作模式，政府和企业共同设立一项汽车用镁合金中长期研究计划，巩固和提升镁合金材料的地位，推动镁合金在汽车轻量化中应承担的重要使命，以满足市场复杂多样的需求。

最后，加大对镁合金轻量化的科研投入力度。在“产学研用”建设方面，注重镁合金材料相关用于制备及检测高端设备的自主开发运用，降低对进口设备的依赖力度，推进镁合金企业快速、高效、智能化的制造进程。加大对行业技术创新体系建设和产业化的支持力度和资金投入，要支持建立以企业为主体、“产学研用”相结合的新型科技创新体系。建议政府在制定相关科技攻关计划、产业化推进计划、市场开拓计划等项目时优先考虑、加大支持镁合金产业化项目。考虑建立国产车辆镁合金研发项目和新产品的税收补偿机制和奖励机制，启动以应用推广为牵引的产业化专项。

陈爱莲表示，汽车轻量化已成为汽车行业未来发展的必然趋势，作为最轻的工程结构金属材料，镁合金材料的应用还存在着诸多有待突破的“瓶颈”问题，需要汽车行业和镁行业的多方力量密切合作，加大研发力度，共同推进汽车轻量化的工业化发展进程，为“双碳战略”作出新的更大贡献。