鎂合金及鎂壓鑄件質量輕，應用于汽車領域，有助于提高汽車材料的強度和汽車輕量化。我國鎂資源儲量全球第一，但鎂合金及壓鑄件還未大規模推廣應用在汽車領域。為此，筆者采訪了國內超大型鎂合金結構件模具企業——寧波天正模具有限公司，該公司董事長張小巖向筆者介紹了相關情況。
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筆者：與鋁合金及其壓鑄件相比，您認為鎂及鎂合金壓鑄件在應用推廣上有哪些優勢？
張小巖：汽車制造工業是用鎂第二多的產業，用高壓壓鑄工藝生產零件，也有少量零件是重力鑄造的，國外鎂合金壓鑄件的產量比中國高得多。根據有關研究，汽車60%的燃料消耗于汽車自重，汽車自重每減輕10%，其燃油效率可提高5%以上；汽車自重每降低100kg，每百公里油耗可減少0.7L左右。
目前，為促進節能減排，世界各國都推行了強制汽車制造商降低汽車油耗的政策，“雙碳”目標成為各大車企的一個重要突破口。在重量方面，鎂合金具有顯著優勢，鎂合金壓鑄件重量為鋁合金壓鑄件重量的2/3。根據中國《節能與新能源汽車技術路線圖》規劃，到2030年，中國汽車單車鎂合金用量將達到45kg，而當下國產汽車每輛用鎂量平均不足3kg，這意味著，鎂合金存在巨大的市場需求。預計到2030年，中國汽車市場對鎂合金壓鑄件需求量將達到131萬噸，2020年—2030年年均復合增長率達到13.2%。
大型、精密、復雜、薄壁鎂合金部件將迎來前所未有的發展機遇，輕量化產品，例如汽車儀表臺支架、副車架、橫縱梁結構件、減震塔，中央扶手支架、新能源汽車車身、底盤、電池殼等汽車結構件、航空航天部件、鎂合金建筑模板等高端鎂合金制品都已實現產業化應用。鎂合金和鋁合金相比具有更低的熱容，其鐵含量也很低，因此，模具具有更長的使用壽命。在鎂合金壓鑄過程中，如果工藝參數設計得當，鎂合金將表現出比鋁合金更好的壓鑄工藝性能。
筆者：您認為阻礙鎂合金及鎂壓鑄件的規模化推廣應用的因素有哪些？
張小巖：在汽車輕量化背景下，鎂合金部件對汽車減重起到很大作用，但大部分主機廠對于鎂合金的性能和應用場景缺乏深入了解，對輕量化認知不足。目前，國內的鎂合金部件標準部分存在缺失，無法完全滿足供需雙方的需求。此外，我國高性能鎂合金材料產業研發較落后，關鍵工藝技術與國外差距較大，尤其是許多高端核心材料的研發舉步維艱，性能提升緩慢，產能嚴重不足。現階段，生產大型鎂合金結構件模具及制品的企業不多，這在一定程度上影響了主機廠選擇鎂合金部件作為替換。
筆者：結合貴公司情況，請您介紹一下鎂合金壓鑄模具的技術水平及市場應用情況。
張小巖：寧波天正模具有限公司成立于2000年，是一家以壓鑄模具設計和制造為主的國家高新技術企業、國家科技型中小企業。公司先后榮獲中國壓鑄模具重點骨干企業、中國模具工業協會壓鑄模具10強企業、中國鑄造行業壓鑄模具企業綜合實力20強企業、國家專精特新“小巨人”企業稱號。
經過近幾年的不斷學習、探索和總結，公司在汽車大型復雜輕金屬汽車結構件和功能部件壓鑄模具、5G通訊復雜模具、數字化協同制作等方面取得了一定的成績。天正模具現已是國內超大型鎂合金結構件模具的企業，掌握著大型鎂合金模具設計、制造及大型鎂合金壓鑄件生產工藝的核心競爭力技術。2020年，公司聯合東風汽車、上海交大成功開發全球第一款鎂合金汽車副車架，為全球汽車輕量化零部件研發提供解決方案，獲得國家發明協會發明創新獎一等獎。
未來，超大型鎂合金壓鑄件市場將向成熟期發展，天正模具也將努力為客戶創造更高的價值。
筆者：您對鎂合金壓鑄件的市場前景有怎樣的看法？
張小巖：鎂作為新興輕質金屬材料，相較高強度鋼和鋁合金，鎂合金的減重效果更為明顯。鎂合金重量輕、吸震性能強、鑄造性能好，自動化生產能力強和模具壽命高、尺寸穩定，是理想的汽車輕量化材料。此外，壓鑄鎂合金材料可以循環利用，并且不影響材料的使用性能，特別適合循環經濟和節能低碳生產要求，有利于環保和資源節約。由于市場潛力巨大，超大型鎂合金汽車結構件技術門檻較高，目前，國內能做的企業不多。面對這樣的情況，有大型鎂合金汽車結構件壓鑄技術儲備的企業應當抓住時機，乘勢而上投資新建或擴建汽車鎂合金壓鑄基地，以滿足不斷增長的市場需求。
