鋁合金材料發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢及展望！
發(fā)布日期: 2020/11/7 13:24:56 | 來源:臺州市新潮珩磨設(shè)備制造有限公司
我國是鋁合金材料生產(chǎn)和消費大國，鋁合金材料在交通、海洋、空天等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用，尤其在汽車、飛機、航天、艦船等領(lǐng)域的一些輕量化關(guān)鍵部件上，鋁合金材料具有不可替代性。而國內(nèi)絕大部分鋁合金材料屬于中低端產(chǎn)品，生產(chǎn)能耗高、效率低、成本高、附加值低，惡性競爭的情況難以得到改變，且部分高端產(chǎn)品仍需從國外高價購買，這無疑阻礙了我國制造業(yè)升級的步伐。我國雖在通信、高鐵等領(lǐng)域具有顯著優(yōu)勢，但隨著國際形勢錯綜復(fù)雜地變化，關(guān)鍵材料領(lǐng)域被卡脖子的風(fēng)險日漸突出，自主創(chuàng)新迫在眉睫。在新的產(chǎn)業(yè)形勢下，發(fā)展高端鋁合金材料綠色化、智能化的制備與加工技術(shù)對支撐我國關(guān)鍵制造業(yè)的可持續(xù)優(yōu)質(zhì)發(fā)展具有重大戰(zhàn)略意義。本文主要介紹了國內(nèi)外鋁合金材料發(fā)展及研究現(xiàn)狀，分析常用鋁合金系的市場需求，總結(jié)目前我國在此領(lǐng)域遇到的問題以及未來發(fā)展目標，并給出相應(yīng)的發(fā)展對策，以促進相關(guān)產(chǎn)業(yè)的升級和進步。
國內(nèi)外鋁合金材料發(fā)展及研究現(xiàn)狀
（一）國外鋁合金材料發(fā)展及研究現(xiàn)狀總體來看，工業(yè)發(fā)達國家鋁合金材料開發(fā)與應(yīng)用的歷史時間長，基礎(chǔ)好，研究積累雄厚，鋁合金材料體系系統(tǒng)性強，產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平較高。尤其是美國、俄羅斯等工業(yè)強國較早開展了鋁合金材料的研發(fā)工作，申請了大量的鋁合金牌號，廣泛應(yīng)用于汽車、船舶、空天等領(lǐng)域，現(xiàn)已形成了一定程度的專利霸權(quán)。（二）國內(nèi)鋁合金材料發(fā)展及研究現(xiàn)狀“十三五”以來，我國鋁材生產(chǎn)能力和技術(shù)水平取得了巨大進步，2019年鋁材產(chǎn)量達到5.252×107t，居世界首位。我國自主研發(fā)了LC4、LC9、LY12、2A12、2A16、7A04、7B04、7A50、7B50等系列鋁合金，建立了第一代、第二代、第三代鋁合金材料加工技術(shù)體系。近年來，我國自行研制的新型高強韌鑄造鋁合金、第三代鋁鋰合金、高性能鋁合金型材的性能均達到國際先進水平。在《變形鋁及鋁合金化學(xué)成分》（GB/T3190—2020）中，近10年我國共增加了29個國產(chǎn)鋁合金牌號。其中北京工業(yè)大學(xué)在國際上率先掌握了含鉺彌散強化鋁合金的制備和加工技術(shù)，研發(fā)的含鉺5E83鋁合金冷軋板、5E06鋁合金熱軋板、熱擠壓壁板等5個合金牌號列入國家標準，在國防及汽車等領(lǐng)域獲得重要應(yīng)用，部分品種替代了進口產(chǎn)品。
值得注意的是，雖然我國鋁合金材料在產(chǎn)業(yè)規(guī)模與技術(shù)水平上成績斐然，但是我國現(xiàn)代工業(yè)體系建設(shè)起步晚、底子薄，追趕發(fā)達國家難度較大，相當(dāng)部分關(guān)鍵基礎(chǔ)材料、核心零部件仍不能自給。我國在未來較長一段時期內(nèi)都是關(guān)鍵基礎(chǔ)材料的需求大國，對此類材料數(shù)量和種類的需求將持續(xù)增加。而高端材料在產(chǎn)業(yè)體系中所占比例不高，原始創(chuàng)新偏少、基礎(chǔ)共性關(guān)鍵技術(shù)和精深加工技術(shù)研發(fā)不足。美國鋁業(yè)公司有3萬項專利，與之相對的是中國企業(yè)原創(chuàng)性專利少，幾百個常用牌號，中國自己研發(fā)的卻很少，同時產(chǎn)品質(zhì)量的一致性、均勻性、穩(wěn)定性不高。此外，我國鋁合金材料產(chǎn)業(yè)粗放式發(fā)展的問題嚴重，產(chǎn)業(yè)規(guī)模增長雖快，但研制少，“產(chǎn)學(xué)研”一體化的技術(shù)創(chuàng)新力量薄弱，高校與企業(yè)之間無法發(fā)揮協(xié)同創(chuàng)新優(yōu)勢。所以，逐步推進相關(guān)研究和產(chǎn)業(yè)向高質(zhì)量、高創(chuàng)新、高效率發(fā)展十分重要。結(jié)合我國實際情況與我國鋁合金領(lǐng)域所遇瓶頸，提出以下中期發(fā)展目標：到2030年，高性能鋁合金材料達到國際先進水平，部分達到國際領(lǐng)先水平，材料綜合力學(xué)和工藝性能滿足現(xiàn)代制造業(yè)指標要求，實現(xiàn)空天飛行器、新能源汽車、軌道交通和廂式貨車等領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用，第五代鋁合金國產(chǎn)化率達到80%以上，空天用輕合金產(chǎn)量和應(yīng)用達到2×105t/a，交通運輸用輕合金產(chǎn)量達到3×105t/a。長期發(fā)展目標：到2035年，鋁合金材料達到國際領(lǐng)先水平，實現(xiàn)絕大部分鋁合金材料的自給和輸出，領(lǐng)導(dǎo)全球鋁合金產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。第五代鋁合金全面國產(chǎn)化，研制成功第六代鋁合金，空天輕合金產(chǎn)量和應(yīng)用達到3×105t/a，交通運輸用輕合金達到4×106t/a。（本文轉(zhuǎn)載自中國工程科學(xué)，2020年 第22卷 第5期，作者：管仁國，婁花芬，黃暉，梁霄鵬，肖翔，李慧中，李芳，王建軍，運新兵，曾黎濱，僅作分享，不代表本號立場，如有侵權(quán)，請聯(lián)系小編刪除，謝謝！）
圍繞上述鋁合金材料的問題、發(fā)展趨勢和發(fā)展目標，著力提高自主創(chuàng)新能力，建立產(chǎn)業(yè)鏈上下游優(yōu)勢互補、密切合作機制，縮短周期，形成持續(xù)創(chuàng)新能力，實現(xiàn)我國從材料大國向材料強國的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變，仍需在以下方面不懈努力。（一）加強研發(fā)體系建設(shè)，完善發(fā)展環(huán)境圍繞國家重大工程建設(shè)需求，加強“產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同創(chuàng)新，開展“產(chǎn)學(xué)研用”合作機制、利益分配、產(chǎn)權(quán)保護、誠信體系、保障政策等課題研究，解決目前“產(chǎn)學(xué)研用”間的壁壘，建立科學(xué)有效的創(chuàng)新機制。同時，加快制定鋁合金材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)目錄和投資導(dǎo)向意見，完善產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈、資金鏈。發(fā)揮市場的資源配置作用，科學(xué)引導(dǎo)，理性投資，協(xié)調(diào)國家對重點基礎(chǔ)材料行業(yè)的聚焦支持，幫助高性能鋁合金材料中小企業(yè)健康成長，營造具有國際競爭力的產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境。（二）優(yōu)化結(jié)構(gòu)，促進提質(zhì)增效和協(xié)同發(fā)展推進產(chǎn)能置換和淘汰落后產(chǎn)能。積極擴大應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用水平，提升高性能鋁合金產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，降低生產(chǎn)成本，增強產(chǎn)業(yè)支撐能力。推動優(yōu)勢高端鋁材企業(yè)與高端裝備制造企業(yè)建立供應(yīng)鏈協(xié)作關(guān)系。通過“產(chǎn)學(xué)研”合作，優(yōu)化品種結(jié)構(gòu)，促進產(chǎn)品融入全球高端制造業(yè)供應(yīng)鏈，建立綜合評價體系，提高國際競爭力。加強知識產(chǎn)權(quán)保護，加大財政、金融、稅收等政策對高性能鋁材的扶持力度，完善風(fēng)險投資運行、避險和退出機制，形成鼓勵使用國產(chǎn)高性能鋁材的健康體系。加大深加工鋁產(chǎn)品的政策扶持力度，落實高新技術(shù)企業(yè)稅收優(yōu)惠政策等，促進鋁合金的應(yīng)用發(fā)展。實施創(chuàng)新人才發(fā)展戰(zhàn)略，加強中青年創(chuàng)新人才和團隊培養(yǎng)，鼓勵企業(yè)“產(chǎn)學(xué)研用”結(jié)合，采取柔性引進等靈活政策，建立國家鋁產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心，培養(yǎng)自主創(chuàng)新人才隊伍，培養(yǎng)一批學(xué)科、專業(yè)技術(shù)帶頭人，有效提高人才要素在產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新中的活躍度和推動作用，提升自主創(chuàng)新能力，實現(xiàn)鋁產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。（五）促進智能制造和“互聯(lián)網(wǎng)+”融合提升企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)和服務(wù)的智能化水平，建立以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的工藝模型化、控制智能化的數(shù)字化工藝體系。試點示范工廠，提高產(chǎn)品性能穩(wěn)定性和質(zhì)量一致性。鼓勵企業(yè)模式創(chuàng)新，促進“互聯(lián)網(wǎng)+”與企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營全過程融合，推廣個性化定制、柔性化制造，滿足多樣化、多層次需求。
（六）加強國際合作，尤其是“一帶一路”國際合作
積極落實“一帶一路”合作，提升裝備、產(chǎn)品、技術(shù)、標準、服務(wù)的全產(chǎn)業(yè)鏈國際化經(jīng)營能力。按照《國務(wù)院關(guān)于推進國際產(chǎn)能和裝備制造合作的指導(dǎo)意見》，充分發(fā)揮技術(shù)、裝備和人才優(yōu)勢，綜合考慮資源、能源、政治、法律、市場等因素，鼓勵有實力的企業(yè)在資源豐富的地區(qū)投資建廠，同時積極學(xué)習(xí)國外企業(yè)先進的技術(shù)和管理經(jīng)驗，不斷優(yōu)化產(chǎn)品與裝備，提升國際競爭力。
