輕裝“鋁行”
——中鋁公司全面推動我國鋁工業(yè)材料輕量化發(fā)展戰(zhàn)略

張曉陽|文

“隨著我國經(jīng)濟(jì)進(jìn)入機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存的新常態(tài)，結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級是企業(yè)發(fā)展的內(nèi)生動力，一帶一路等國家重大戰(zhàn)略不斷深入推進(jìn)是我們拓展的外部空間，以鋁為基礎(chǔ)推進(jìn)工業(yè)用材輕量化，將是中鋁公司實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與節(jié)能環(huán)保雙贏的重要選擇。”中鋁公司董事長、黨組書記葛紅林表示。

工業(yè)4．0時代，用性能更加優(yōu)異的工業(yè)材料，實現(xiàn)工業(yè)領(lǐng)域的輕量化發(fā)展，減少化石燃料的燃燒，實現(xiàn)材料的可回收循環(huán)利用，是工業(yè)發(fā)展的大趨勢。作為輕質(zhì)、耐腐、儲能、可塑性強(qiáng)、可循環(huán)利用的優(yōu)質(zhì)金屬材料，鋁被稱為“21世紀(jì)的金屬”和“會飛的金屬”，也是推動工業(yè)輕量化的主力軍。

作為全球知名、國內(nèi)最大、技術(shù)領(lǐng)先的鋁工業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)，中鋁公司近年來的發(fā)展策略有一個清晰的坐標(biāo)——輕量化。成功研制世界最大級鋁環(huán)、產(chǎn)出國內(nèi)最大截面鋁合金預(yù)拉伸板、造船用鋁板進(jìn)入歐美市場、鋁合金煤車料亮相神華鐵路線、成立汽車輕量化研究院、合作設(shè)立新材料公司、汽車內(nèi)外板進(jìn)入維修市場、汽車深沖結(jié)構(gòu)件獲多家國際知名企業(yè)應(yīng)用……從海洋到陸地，從陸地到太空，中鋁公司生產(chǎn)的大量高品質(zhì)新型鋁合金材料已經(jīng)在航天航空、艦船、軌道交通、汽車等領(lǐng)域得到廣泛運(yùn)用，成功填補(bǔ)了多項國內(nèi)空白，推動著我國工業(yè)領(lǐng)域的輕量化發(fā)展。

讓汽車輕起來

近年來，大氣污染已經(jīng)成為困擾國內(nèi)眾多城市的心頭之患。PM2．5成為城市居民的健康殺手，而汽車尾氣正是主要的大氣污染源之一。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，同樣排量的汽車每減重100千克，油耗每百千米便可降低0．7升，尾氣排放可降低8～11克，其加速性能也會得到較大提高。為了加快改善空氣質(zhì)量，國家相關(guān)部門和汽車廠商加快了汽車輕量化的推進(jìn)工作。

由于具備質(zhì)量輕、耐磨、耐腐蝕、彈性好、抗沖擊性能優(yōu)等特點，鋁成為汽車輕量化的首選。在重慶舉辦的“中國交通用鋁展覽會”被視為是鋁工業(yè)的“風(fēng)向標(biāo)”。在今年為期3天的展會上，汽車等交通用鋁成為最大亮點，其火爆程度顯示，交通用鋁已成為鋁行業(yè)新的經(jīng)濟(jì)增長極。“汽車用鋁的火爆是整個交通運(yùn)輸用鋁增長強(qiáng)勁的一個縮影。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，目前發(fā)達(dá)國家乘用車平均用鋁量達(dá)到145千克，而中國僅為105千克，未來國內(nèi)汽車用鋁的市場前景十分廣闊。”中鋁汽車板研發(fā)團(tuán)隊負(fù)責(zé)人介紹。

中鋁公司是我國最早從事汽車用鋁研究和車用鋁材生產(chǎn)的企業(yè)。早在2005年，中鋁公司就率先在國內(nèi)開展了汽車車身板基礎(chǔ)研究、產(chǎn)業(yè)技術(shù)和關(guān)鍵裝備技術(shù)研發(fā)。由于汽車板技術(shù)難度大、工藝復(fù)雜，國外對我國實施了嚴(yán)密的技術(shù)封鎖，我國當(dāng)時并沒有專用設(shè)備與工藝，只有客戶的需求是唯一的技術(shù)參考。就在這樣的環(huán)境下，中鋁公司聯(lián)合國內(nèi)科研院校和相關(guān)企業(yè)，一邊進(jìn)行材料生產(chǎn)工藝技術(shù)研究，一邊進(jìn)行工藝配套的裝備研究，不僅成功生產(chǎn)出了汽車用鋁板，更是打破了國外技術(shù)封鎖，推動了我國汽車用鋁生產(chǎn)裝備的跨越式發(fā)展。

2009年6月，中鋁公司建成國內(nèi)第一條汽車車身板專用熱處理生產(chǎn)線。

2010年7月，中鋁公司第一批汽車用鋁產(chǎn)品下線。

2013年1月6日，中鋁公司汽車用鋁合金獲得ISO/TS16949質(zhì)量管理體系認(rèn)證書，具備國際認(rèn)可的汽車原材料供貨商資格，國內(nèi)汽車車身用鋁板長期依賴進(jìn)口的局面被中鋁公司打破。

“交通用材的輕量化，既是材料工業(yè)發(fā)展的大勢所趨，也是經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的必由之路。輕量化減掉的是沉重的環(huán)境負(fù)擔(dān)，增加的是優(yōu)質(zhì)的發(fā)展動力。中鋁公司要推進(jìn)高檔汽車用鋁材走進(jìn)千家萬戶，讓中國的汽車都能輕裝上路。”葛紅林對筆者表示。

中鋁西南鋁生產(chǎn)的全鋁運(yùn)煤車用鋁合金預(yù)拉伸板

鐵路運(yùn)量提起來

鐵路運(yùn)輸長期以來是交通運(yùn)輸領(lǐng)域的主力，如何多拉快跑、低碳高效一直是業(yè)界不斷研究的前端課題。以鋁代鋼，正是破解這一難題的最佳方案。相比不銹鋼材，鋁合金貨車具有更輕的自重、更大的運(yùn)能和更好的經(jīng)濟(jì)效益。目前不少歐美國家都采用鋁合金材料來制造鐵路車輛，例如美國目前新制造的高速重載列車95%以上都是鋁合金車皮。

2015年，由中鋁公司提供鋁合金材料生產(chǎn)的1．3萬節(jié)全鋁運(yùn)煤火車車皮亮相大秦鐵路和神華鐵路線，這些鋁制車皮在保持列車安全穩(wěn)定性的同時，大大降低了車身自重和能耗，大幅度提升了運(yùn)力水平。中鋁公司也是我國在該領(lǐng)域首個實現(xiàn)國產(chǎn)鋁合金車皮材料技術(shù)突破的企業(yè)，打破了國外廠商對該領(lǐng)域多年來的技術(shù)封鎖，并向發(fā)達(dá)國家進(jìn)行高端鋁制車皮材料出口，踐行了“點石成金，造福人類”的企業(yè)承諾。

“全鋁運(yùn)煤車每節(jié)車皮比不銹鋼車皮自重降低約兩噸，以一天往返兩趟為計，每節(jié)車廂可多運(yùn)送4噸貨物，顯著提高了載重。鋁代鋼后，車廂使用壽命也將提高約20年，大大減少了車輛維護(hù)費(fèi)。由于自重減輕，必將大幅減少排放。可以說，以鋁代鋼，在給中鋁公司和運(yùn)輸企業(yè)創(chuàng)效的同時，也為全社會帶來了巨大的綜合效益。”中鋁西南鋁總工程師黎勇給我們算了一筆賬。

在此基礎(chǔ)上，中鋁公司加大了對“高速重載列車用鋁合金板材應(yīng)用技術(shù)”的延伸應(yīng)用，研發(fā)出石化罐車與石化料倉用鋁合金材料，在推動我國工業(yè)運(yùn)輸領(lǐng)域輕量化發(fā)展的道路了取得突破。

海空“遨游”多起來

凡是鋼鐵能做到的，更加輕量而堅硬的鋁合金幾乎都能做到，甚至能做得更好，在陸地運(yùn)輸中如此，在廣闊的海洋運(yùn)輸和空中運(yùn)輸領(lǐng)域，更是如此。

“由于具有重量輕等諸多特點，鋁是建造船舶和海洋工程結(jié)構(gòu)件的先進(jìn)材料。同時由于國家海洋發(fā)展戰(zhàn)略，艦船用鋁市場前景廣闊，但海洋裝備對鋁合金材料要求極高。”中鋁西南鋁總經(jīng)理張吉龍表示，“包括鋁合金的硬度、抗腐蝕性能等，海洋裝備都比普通民用鋁合金要求要高得多，正因如此，這一市場門檻很高。”

作為我國國防軍工和重大科技工程材料供應(yīng)商，中鋁公司緊跟國家海洋發(fā)展戰(zhàn)略，從2010年開始圍繞艦船用板鋁代鋼的發(fā)展趨勢，開始進(jìn)行市場調(diào)查和科技攻關(guān)，并正式啟動全球性船級社資格認(rèn)證。到2015年，中鋁公司在艦船領(lǐng)域已獲得中國船級社（CCS）、英國勞埃德船級社（LR）、挪威船級社（DNV）、法國船級社認(rèn)證（BV）、美國船級社（ABS）5家船級社認(rèn)證，拿下了這一高端市場準(zhǔn)入證。產(chǎn)品上，中鋁公司進(jìn)行了不同應(yīng)用環(huán)境的工藝系列化開發(fā)，產(chǎn)品交貨進(jìn)度和質(zhì)量完全滿足船舶用戶的需求，搶占了艦船用鋁市場先機(jī)。

另一方面，作為我國傳統(tǒng)的航空航天鋁材供應(yīng)商，中鋁公司繼續(xù)加大航空航天用鋁材的研發(fā)力度，在做好軍工領(lǐng)域配套材料的研發(fā)和供應(yīng)基礎(chǔ)上，加強(qiáng)與波音、空客、賽峰、龐巴迪等國際民用航空業(yè)巨頭的合作，加快推進(jìn)空客、賽峰合金板材的批量供貨，真正形成了陸海空推動鋁材輕量化的合力