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　　一、鍛造鋁合金車輪市場(chǎng)跟隨新能源汽車發(fā)展所產(chǎn)生的需求

　　隨著汽車節(jié)能降耗要求的不斷高漲，安全和環(huán)保法規(guī)日趨嚴(yán)格，汽車輕量化的要求更為迫切。鋁合金質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、成形性好、回收率高，對(duì)降低汽車自重、節(jié)省輪胎、減少油耗、減輕環(huán)境污染與改善操作性能等有著重大意義，已成為汽車工業(yè)的首選材料；鍛造鋁合金車輪也隨之受到青睞，特別是新能源汽車！

　　中國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)始于21世紀(jì)初。2001年，新能源汽車研究項(xiàng)目被列入國(guó)家“十五”期間的“863”重大科技課題，并規(guī)劃了以汽油車為起點(diǎn)，向氫動(dòng)力車目標(biāo)挺進(jìn)的戰(zhàn)略。“十一五”以來，我國(guó)提出“節(jié)能和新能源汽車”戰(zhàn)略，政府高度關(guān)注新能源汽車的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。

　　2008年，新能源汽車在國(guó)內(nèi)已呈全面出擊之勢(shì)。2008年成為我國(guó)“新能源汽車元年”。2008年1-12月新能源汽車的銷量增長(zhǎng)主要是乘用車的增長(zhǎng)，1-12月新能源乘用車銷售899臺(tái)，同比增長(zhǎng)117%，而商用車的新能源車共銷售1536臺(tái)，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(tái)背景下，我國(guó)新能源汽車駛?cè)肟焖侔l(fā)展軌道。雖然新能源汽車在中國(guó)汽車市場(chǎng)的比重依然微乎其微，但它在中國(guó)商用車市場(chǎng)上的增長(zhǎng)潛力已開始釋放。鍛造鋁合金車輪的安裝率為0.05%左右。

　　2010年，我國(guó)正加大對(duì)新能源汽車的扶持力度，新能源汽車正進(jìn)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(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段，在全社會(huì)推廣新能源、城市客車、混合動(dòng)力、純電動(dòng)車；至今鍛造鋁合金車輪的安裝率為32%左右；重卡市場(chǎng)的鍛造鋁合金車輪安裝率也達(dá)到了18%。

　　二、鍛造鋁合金車輪項(xiàng)目之所以蓬勃發(fā)展取決于鍛造鋁合金輪圈的特點(diǎn)

　　鍛造鋁合金輪圈和普通卡車鐵圈對(duì)比：

　　1.自身輕。鍛造鋁圈的重量只相當(dāng)于鐵圈的二分之一重，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(jié)省燃油。安裝鍛造鋁圈以后，由于整車的重量降低，減少了車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性，使汽車加速性能提高，并相應(yīng)減少了制動(dòng)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(dòng)及滾動(dòng)阻力，所以百公里測(cè)試節(jié)省率為每百公里最少節(jié)省2升油（更換鍛造鋁圈并使用空調(diào)以后的百公里油耗比未換鍛造鋁圈并未開空調(diào)的油耗測(cè)試，前者比后者低2.5升油耗）。

　　3.輪胎磨損降低26%。由于鍛造圈的特性，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(duì)懸掛系統(tǒng)的保護(hù)較佳，所以對(duì)輪胎的磨損大大降低，使每條輪胎多跑5-8萬公里不等）。

　　4.剎車的維修費(fèi)用降低。由于鍛造鋁圈的特性散溫快，正常行駛溫度低，所以對(duì)剎車系統(tǒng)不耐高溫的材料及配件有極佳的保護(hù)效果，從而大大降低了剎車系統(tǒng)的維修費(fèi)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公斤后才變形5厘米。鐵圈只承受13600公斤后已變形5厘米，換句話說，鍛造車圈的強(qiáng)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(yùn)線路的某車隊(duì)的40噸半掛車為例，該車有22個(gè)車輪，采用鋁合金輪圈后，整車重量減輕528公斤以上。按運(yùn)輸成本每噸公路0.5元計(jì)算，無錫到廈門的里程大約1200公里，該車每天單次的運(yùn)輸收入可以增加316元，每年以300天計(jì)算，年增加收入94800元。減去鋁輪圈的一次性投入，當(dāng)年的實(shí)際增加效益也在61800元以上。

　　7.鋁輪圈回收價(jià)值高，1個(gè)24kg的鋁合金輪圈回收價(jià)值達(dá)250元。

　　8.降低碳排放。

　?。?）生產(chǎn)制造過程中降低二氧化碳排量：生產(chǎn)1噸鋼鐵的碳排放量為1700kg；而生產(chǎn)1噸鋁的碳排放量是1500kg。以生產(chǎn)過程中碳排放量的計(jì)算，生產(chǎn)1個(gè)23kg鋁輪圈比46kg的鐵輪圈的材料碳排放量可以減少87.4kg。

　?。?）降低油耗減少碳排放：以每天行駛1000公里計(jì)算，1000公里/天×2.5升（每100公里降低的油耗）×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(xiàn)狀----新老交替期

　　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，由于含有大量的Si（含量6.5—7.5％），使A356鋁合金具有良好液態(tài)流動(dòng)性和綜合的鑄造性能。但是，也因此使此類鋁合金的沖擊性降低。鑄造鋁合金輪圈就是采用此類鋁硅鎂合金生產(chǎn)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，由于對(duì)其液態(tài)流動(dòng)性沒有要求，而對(duì)其固態(tài)變形要求比較高，因此，它的Si的含量0.4～0.8％。因此它的抗沖擊能力要比A356鑄造鋁強(qiáng)得多。大多數(shù)鍛造鋁合金輪圈是用6061合金鍛壓的。

　　2、鋁合金車輪的生產(chǎn)工藝，可分為鑄造、鍛造以及介于鑄造和鍛造之間制造方式。

　?。?）鋁車輪的鑄造工藝（六豐、萬豐、曙光、戴卡、躍嶺、申利卡等采用此工藝）

　　A356鋁合金的熔化——除氣——澆注——成型——T6熱處理——機(jī)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(jiǎn)單，模具成本低。但是，澆冒口比較大，鋁料耗費(fèi)大；澆注時(shí)容易卷進(jìn)氣體和雜質(zhì)，流量和溫度穩(wěn)定性差，因此，鑄造缺陷比較多。在此基礎(chǔ)上發(fā)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(nèi)，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(wěn)定，不會(huì)將氣體和雜質(zhì)帶入模具中，因此，鑄造缺陷比較少。由于澆冒口幾乎沒有，鋁料耗費(fèi)比較少。在此基礎(chǔ)上發(fā)展出差壓鑄造和氣氛保護(hù)鑄造能夠使鑄造缺陷減少到最低程度。

　?。?）鍛造的制造工藝（中信戴卡、戴卡宏鑫、江蘇珀然鍛造、固德鎂鋁、正宇鋁業(yè)華安正興等采用此工藝）

　　6061鋁合金圓棒——根據(jù)毛坯重量切割成段——加熱到400度左右——在8000噸以上的鍛壓機(jī)進(jìn)行3到4次的鍛造初步成型——強(qiáng)力旋壓機(jī)最終冷旋成型——T6熱處理——機(jī)加工——表面處理等。

　　通過鍛壓的鋁合金密度高，晶粒細(xì)化并且呈出纖維狀的組織，其硬度、抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度等機(jī)械性能和強(qiáng)度大大提高。同時(shí)，避免了鑄造鋁合金的疏松、氣孔、沖擊性差的缺陷。因此，同一規(guī)格的鍛造鋁合金車輪的力學(xué)性能要比鑄造輪圈的高30％左右，而重量可以做得比后者輕20％左右。

　　另外，鍛造鋁車輪含硅量比鑄造鋁輪圈少、密度大。因此，鍛造鋁車輪導(dǎo)電性和導(dǎo)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(jìn)行表面完美的著色處理；導(dǎo)熱性好更能夠減少爆胎和剎車系統(tǒng)的損耗。

　　（3）介于鑄造和鍛造之間工藝

　　擠壓鑄造（也叫熔湯鍛造），也就是在鑄造完畢后在模具中進(jìn)行加壓，使其晶粒細(xì)化而密度增加，提高強(qiáng)度減少重量。鑄造加旋壓，是用鑄造毛坯通過旋壓機(jī)拉伸擠壓輪圈胎環(huán)的部位，使胎環(huán)部位晶粒細(xì)化而密度增加，增強(qiáng)機(jī)械性能減輕重量。還有國(guó)內(nèi)近年來發(fā)明的所謂連鑄連鍛的技術(shù)。國(guó)外還有半凝固鍛造，其技術(shù)難度和設(shè)備要求非常高。

　　但是，這些鋁車輪的制造都采用的是Al-Si-Mg系合金。機(jī)械性能，特別是沖擊性能都不能夠與鍛造鋁合金車輪相比較。

　　由于鋁輪轂生產(chǎn)是一個(gè)高投入、高產(chǎn)出的行業(yè)，許多企業(yè)都投資鑄造工藝鋁車輪行業(yè)。

　　鑄造鋁車輪是一種材料密集型、勞動(dòng)力密集型的低附加值產(chǎn)品，再加上鋁鑄造是一個(gè)有污染、耗能高、工人勞動(dòng)條件差的行業(yè)，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家目前對(duì)這類產(chǎn)品均不感興趣，鋁輪轂產(chǎn)業(yè)已逐步向第三世界轉(zhuǎn)移，直接外買產(chǎn)品。

　　我國(guó)鑄造工藝鋁車輪產(chǎn)品生命周期已經(jīng)進(jìn)入成熟期，由于鑄造工藝鋁車輪產(chǎn)品在導(dǎo)入、成長(zhǎng)期用了大量的時(shí)間；相對(duì)來講成熟比較短、衰退來的比較早。在2005年我國(guó)鑄造工藝鋁車輪進(jìn)入成熟期時(shí)，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(dǎo)入、成長(zhǎng)期用了近20年的時(shí)間，而鍛造工藝鋁車輪僅僅是10年時(shí)間，所以鍛造工藝鋁車輪更具備較長(zhǎng)成熟期的發(fā)展條件，鍛造工藝鋁合金輪轂就更具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

　　四、前景

　　國(guó)內(nèi)鋁輪轂市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)比較激烈，但根據(jù)汽車工業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r及國(guó)外汽車制造商在國(guó)內(nèi)的投資意向，我國(guó)鋁輪轂市場(chǎng)前景仍然看好，還有很大的潛力。向國(guó)外出口、開發(fā)國(guó)際市場(chǎng)也是我國(guó)鋁輪轂產(chǎn)品主要銷售方向之一。同時(shí)，國(guó)內(nèi)汽車鍛造工藝鋁合金輪轂的需求量也大幅增加。

　　鍛造鋁合金車輪今后發(fā)展方向：搞專業(yè)化生產(chǎn)，強(qiáng)化知識(shí)產(chǎn)權(quán)，提高過硬的開發(fā)能力，把鍛造鋁合金車輪產(chǎn)品做到更精、更好；短短的10年發(fā)展見證了中國(guó)鍛造鋁合金車輪的發(fā)展之路，按照產(chǎn)品的生命周期來看（導(dǎo)入期、成長(zhǎng)期、成熟期和衰退期），這僅僅是導(dǎo)入階段，剛剛步入鍛造鋁合金車輪生命中的小學(xué)階段，在中國(guó)制造環(huán)境的這只大手推動(dòng)下，成長(zhǎng)期會(huì)大大縮短，直接進(jìn)入成熟期達(dá)到高潮階段，

　　2015年中國(guó)商用車上鋁合金車輪使用量，按照安裝數(shù)量統(tǒng)計(jì)：商用車鍛（鑄）造鋁合金車輪460000件，其中包含中國(guó)制造的以及進(jìn)口到國(guó)內(nèi)的商用鋁合金車輪。乘用車鍛造鋁合金車輪，中國(guó)制造以及進(jìn)口到國(guó)內(nèi)的不足80000件。

　　在2017年年初統(tǒng)計(jì)2016年的工作時(shí)將會(huì)發(fā)現(xiàn)，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(shù)量會(huì)在呈現(xiàn)35%和45%以上的增長(zhǎng)。在2018年年初統(tǒng)計(jì)2017年的工作時(shí)將會(huì)發(fā)現(xiàn)，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(shù)量會(huì)在2016年的基礎(chǔ)上呈現(xiàn)30%和40%以上的增長(zhǎng)。