鎂合金給掛車“瘦身”，減碳效果再提升|當(dāng)前資訊
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近日，國(guó)內(nèi)首臺(tái)鎂合金輕量化掛車在中國(guó)西部科技創(chuàng)新港交付。這輛堪稱最“鎂”的掛車，由西安交通大學(xué)陜西省鎂基新材料工程研究中心與陜汽集團(tuán)德創(chuàng)未來汽車科技有限公司組成的“科學(xué)家+工程師”團(tuán)隊(duì)研發(fā)，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)掛車的“輕”裝上陣。
該車鎂合金用量超過800公斤，單車鎂合金用量占比超過10%，最大單體鎂合金制件尺寸為13米，相比原鋼制方案綜合減重近1噸。鎂合金輕量化掛車可顯著提升公路貨運(yùn)經(jīng)濟(jì)效能，該技術(shù)的成功應(yīng)用有望培育千億級(jí)輕量化專用車市場(chǎng)。
輕量化理念貫穿重卡研發(fā)全過程
2022年8月，西安交通大學(xué)與榆林市府谷縣簽訂協(xié)議，共建陜西省鎂基新材料工程研究中心。今年初，陜西省科學(xué)技術(shù)廳發(fā)布了《關(guān)于公布2023年度秦創(chuàng)原“科學(xué)家+工程師”隊(duì)伍入選名單的通知》，“面向零碳物流運(yùn)輸?shù)逆V合金輕量化掛車開發(fā)”聯(lián)合研發(fā)團(tuán)隊(duì)成功入選秦創(chuàng)原“科學(xué)家+工程師”隊(duì)伍建設(shè)項(xiàng)目。
研究團(tuán)隊(duì)踐行陜西省“科學(xué)家+工程師”聯(lián)合創(chuàng)新項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)機(jī)制，依托學(xué)校金屬材料強(qiáng)度國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，瞄準(zhǔn)陜西鎂產(chǎn)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢(shì)，通過梳理并吸納鎂產(chǎn)業(yè)全鏈條相關(guān)優(yōu)勢(shì)資源，組建了完整的鎂合金輕量化掛車創(chuàng)新聯(lián)合體，首次將鎂合金輕量化理念貫通于重載卡車設(shè)計(jì)研發(fā)、工程制造及后效驗(yàn)證全過程，攻克了高品質(zhì)車用鎂合金在細(xì)勻凈密鑄錠、精密塑性成形、穩(wěn)健連接裝配、可控高效防護(hù)等領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，形成了鎂合金輕量化掛車系統(tǒng)研發(fā)技術(shù)方案。聯(lián)合研發(fā)中心經(jīng)過6個(gè)省份15家單位的大力協(xié)作，歷時(shí)500余天最終成功研制了這輛最“鎂”掛車。
車輛減重助力經(jīng)濟(jì)、減碳雙豐收
“一輛轎車的車身質(zhì)量若能減少10％，其燃油經(jīng)濟(jì)性可提高3％至4％，同時(shí)汽車的排放也會(huì)相應(yīng)降低。我們的制作理念就是讓卡車的自重減輕。每減輕1噸自重，就能多拉1噸貨，這樣不僅在同等油耗條件下運(yùn)送效率更高，空車返程時(shí)也能實(shí)現(xiàn)省油減碳目標(biāo)。”西安交通大學(xué)校長(zhǎng)助理、材料學(xué)院院長(zhǎng)單智偉表示，該車未來還有很多優(yōu)化空間，不僅要繼續(xù)減重，同時(shí)他們還希望通過技術(shù)革新，進(jìn)一步降低成本。“它的經(jīng)濟(jì)實(shí)用性越好、社會(huì)接納度越高，就越能達(dá)到減碳效果。”
單智偉給記者算了一筆賬：“榆林地下埋藏了很多優(yōu)質(zhì)煤炭，每天都有車輛從榆林到天津港往返，每年1輛車大概運(yùn)行約180輛趟，如果卡車重量減少1噸，相當(dāng)于車輛每次可以多拉1噸煤，年凈利潤(rùn)約7.5萬元，相應(yīng)條件下的減碳效果更明顯，這對(duì)實(shí)現(xiàn)國(guó)家‘雙碳’目標(biāo)非常有幫助，也直觀地表明了車輛鎂合金輕量化的意義。”
榆林市人大常委會(huì)主任王國(guó)忠說，鎂合金具有重量輕、強(qiáng)度高等優(yōu)越性能，密度只有鋼鐵的五分之一左右，強(qiáng)度（抗拉強(qiáng)度與密度之比）是鋼鐵的3倍，這些特性使得鎂合金在交通運(yùn)輸、電子工業(yè)、醫(yī)療等眾多領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用，其優(yōu)越性和在車輛輕量化方面的應(yīng)用潛力被科學(xué)家看好。陜西車企眾多、產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)，為鎂合金車輛輕量化研制發(fā)展提供了得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。目前榆林鎂產(chǎn)業(yè)主要集中于上游，在鎂合金、鎂電池等方向仍處于起步階段。“下一步，我們要從原鎂生產(chǎn)逐漸擴(kuò)大到鎂的應(yīng)用領(lǐng)域，努力向產(chǎn)業(yè)鏈下游延伸，補(bǔ)全產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，讓陜西真正變成鎂的應(yīng)用大省、用鎂強(qiáng)省。”
這輛鎂合金輕量化掛車的誕生，實(shí)現(xiàn)了從鎂科學(xué)認(rèn)知到鎂工程實(shí)踐的完整跨越，其輕量化重載卡車創(chuàng)新研發(fā)模式與制造技術(shù)方案及驗(yàn)證效果，對(duì)基于高品質(zhì)鎂合金應(yīng)用的汽車輕量化具有引領(lǐng)示范作用，也將讓陜西鎂產(chǎn)業(yè)鏈更加完善。
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