各位上午好,**跟大家匯報(bào)的內(nèi)容主要是有5個(gè)方面(1鋁熱傳輸材料發(fā)展概述、2中國鋁傳輸材料產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展中存在的問題、3新能源汽車及輕量化對鋁材料產(chǎn)業(yè)的影響、4鋁合金材料在輕量化進(jìn)程中如何尋找發(fā)展機(jī)遇、5鋁熱傳輸材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展在輕量化進(jìn)程中的新作用探索)。
匯報(bào)前順便介紹一下上海有色金屬行業(yè)協(xié)會(huì)。我們這個(gè)行業(yè)協(xié)會(huì)是上海有色金屬行業(yè)內(nèi)會(huì)員企業(yè)交流和合作運(yùn)行的一個(gè)平臺,我們以“服務(wù)企業(yè)、規(guī)范行業(yè)、發(fā)展產(chǎn)業(yè)”為己任,積極推進(jìn)上海有色金屬產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展。協(xié)會(huì)擁有中高級技術(shù)職稱評審、中高級職業(yè)技術(shù)工種技能鑒定、行業(yè)職業(yè)培訓(xùn)、有色金屬產(chǎn)品質(zhì)量鑒定、有色金屬檢測計(jì)量鑒定等,此外,還有色金屬上海地方標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)、《上海有色金屬信息》報(bào)紙、《有色金屬材料與工程》雜志等組織或刊物。
*近,協(xié)會(huì)正在組織專家為政府有關(guān)部門在做新能源及輕量化產(chǎn)業(yè)發(fā)展策略的咨詢工作,所以,對輕量化產(chǎn)業(yè)關(guān)注度稍多一些。非常感謝蓋世汽車給我們提供這樣好的合作平臺和合作機(jī)會(huì)。
由于臨近午餐時(shí)間的關(guān)系,5個(gè)方面可能會(huì)不全面展開了。
鋁熱傳輸材料跟輕量化有什么關(guān)系?汽車領(lǐng)域里面,其實(shí)我們幾乎每個(gè)人只要開車已經(jīng)跟熱傳輸材料搭上邊了,因?yàn)槠嚴(yán)锩娴目照{(diào)兩器已經(jīng)用了這些材料。在三四十年前的車輛,高端一點(diǎn)的有空調(diào),好些車沒有空調(diào)。有空調(diào)的,幾乎都是用銅材作為熱交換材料。如以前的上海牌轎車便是,高端一點(diǎn)的有空調(diào),低端一點(diǎn)的可能還沒有,公交及卡車就更不談了。
80年代中后期我國開始提出研發(fā),到九十年初已經(jīng)有了成果,且在九十年代中后期我們這方面的步伐大大加快往產(chǎn)業(yè)化開始走了。尤其以引進(jìn)格朗吉斯搞合資公司標(biāo)志了我國熱傳輸材料產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的開始。鋁復(fù)合材料被選用做熱交換材料,除自身容易獲得及價(jià)格低于銅外,重要的是我們利用了鋁硅合金共晶溫度低使得釬焊側(cè)材料的液相線溫度較低的緣故。
固體導(dǎo)熱方式并非像液態(tài)、氣態(tài)的對流和輻射,而是走的熱傳導(dǎo)方式。由于鋁件管內(nèi)的熱介質(zhì)通過作用可以經(jīng)與管釬焊在一起的翅片傳導(dǎo)到大氣中,這樣就實(shí)現(xiàn)熱量從高向低的轉(zhuǎn)移。利用軋制復(fù)合好的材料釬焊原理和釬劑作用,能把不同功能的鋁合金材料容易地焊在一起而形成了熱交換器件。真是利用這樣的釬焊原理,復(fù)合鋁材得以廣泛的應(yīng)用,國內(nèi)的熱傳輸材料廠家也由此開始逐漸壯大。近二十多年的發(fā)展,我國目前已經(jīng)擁有二十多家熱交換材料生產(chǎn)企業(yè),去年的產(chǎn)銷量也已經(jīng)達(dá)到70萬噸的能力,約占全球銷量的一半,滿足了中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求(空調(diào)兩器、水箱、中冷器、暖風(fēng)器等)。目前,國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)所需的各類熱傳輸復(fù)合材料已經(jīng)幾乎全部國產(chǎn)化了,像格朗吉斯、美鋁昆山、華峰鋁業(yè)、東陽光、常鋁和銀邦等企業(yè)均有相當(dāng)比例的出口,其中尤其以格朗吉斯的出口量約占一半。
縱觀全球,國外關(guān)于熱傳輸材料的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化大多早于我國。**的國際公司如:格朗吉斯、美鋁、諾威力、海德魯、古河、肯聯(lián)、神戶制鋼等都是業(yè)界巨頭,特別是格朗吉斯是專一熱交換材料產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè),是全球超過60%的**OEM熱交換器品牌制造的供應(yīng)商,也是對中國熱傳輸材料產(chǎn)業(yè)*具影響力的企業(yè)。其子公司之一的上海公司就在嘉定婁塘鎮(zhèn),本人20多年前有幸作為中方技術(shù)總負(fù)責(zé)人全程參與引進(jìn)、建設(shè)和生產(chǎn)管理;2003年又去昆山出任主要負(fù)責(zé)人建立了美鋁昆山公司的前身運(yùn)城鋁業(yè)公司。
整體上講,國內(nèi)熱傳輸材料產(chǎn)業(yè)化從90年代中后期啟動(dòng)、發(fā)力到新世紀(jì)**十年的近末期,無論產(chǎn)業(yè)規(guī)模還是生產(chǎn)能力都進(jìn)入了新的高度。近十年來,我國熱傳輸材料的研發(fā)和生產(chǎn)能力、生產(chǎn)質(zhì)量都飛速提升,整體能力已經(jīng)達(dá)到國際中上水平,局部產(chǎn)品和研發(fā)能力基本與國際先進(jìn)水平同步。但是,也存在一些問題,現(xiàn)狀我就不說了。比較大的問題是無序競爭和市場價(jià)格體系紊亂。整個(gè)國內(nèi)熱傳輸材料產(chǎn)銷量已經(jīng)達(dá)到全球總量的50%,但是現(xiàn)在我說了一個(gè)市場價(jià)格體系紊亂在什么程度?90年代初中的進(jìn)口材料的銷售價(jià)68000元/噸,那個(gè)時(shí)候鋁價(jià)2萬左右,加工費(fèi)可以達(dá)到4.5萬以上。而現(xiàn)在鋁價(jià)14000元/噸,加上加工費(fèi),就是格朗吉斯的產(chǎn)品也很難超3萬/噸,有的企業(yè)產(chǎn)品價(jià)格低的話就2萬左右,這個(gè)差別太大!低價(jià)競爭,不僅不利于企業(yè)的發(fā)展;同時(shí)會(huì)影響整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。這方面,下游企業(yè)應(yīng)當(dāng)幫助行業(yè)恢復(fù)正常運(yùn)行。
另外一個(gè)問題可能是業(yè)界內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量體系有點(diǎn)參差不齊;各企業(yè)的研發(fā)力度顯得有點(diǎn)不足,尤其是原創(chuàng)性的研發(fā)還是不足。*近我們協(xié)助團(tuán)體成員做一些市場對接,經(jīng)常走一些用戶了解一些情況,所以還是有一些收獲。當(dāng)然,絕大部分的企業(yè)還是做的非常不錯(cuò)。
把問題提出的目的是讓大家知道我們有改善的地方,好的企業(yè)產(chǎn)品整個(gè)質(zhì)量體系、研發(fā)體系包括一些市場開拓跟市場維護(hù)這方面都已經(jīng)走在了世界比較高的層次,但是也有一些中小型的企業(yè),甚至小的企業(yè)在這方面還有弱點(diǎn)。我們作為社會(huì)平臺,也是希望通過這樣的機(jī)會(huì)能夠跟大家做一些溝通,通過這樣的連接能夠把整個(gè)行業(yè)的水平做一些提高。
以上談的是現(xiàn)在目前國內(nèi)基本的狀況,整個(gè)規(guī)模達(dá)到了非常高的程度,產(chǎn)業(yè)化非常不錯(cuò)。國內(nèi)熱傳輸材料供應(yīng)商已經(jīng)有24家,包括外資、合資、上市、國企、民企等成分。為什么想到在這樣的會(huì)議上把熱傳輸材料提出來,主要基于這些個(gè)原因:**我們近期正好在為政府部門做輕量化的軟課題;第二因?yàn)槲疫^去從事的職業(yè)背景;第三*近我們也在幫團(tuán)體單位做一些技術(shù)對接。回顧二十多年來我國熱傳輸材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和走過的歷程,我們應(yīng)當(dāng)為這個(gè)行業(yè)的**感到高興。從2007年始,我們把國內(nèi)這方面的行業(yè)企業(yè)連接起來,建立了產(chǎn)業(yè)交流平臺,現(xiàn)在每兩年舉辦一屆層狀金屬復(fù)合材料技術(shù)和應(yīng)用的論壇,今年是在11月1-2日在上海召開論壇,大家有興趣可以跟上海有色金屬行業(yè)協(xié)會(huì)協(xié)會(huì)和上海有色金屬學(xué)會(huì)聯(lián)系。
熱傳輸材料**走到國際同行里面比較前列的位置,特別是稀土元素加到熱傳輸材料里面,把熱傳輸材料有一個(gè)比較好的提升。我們國內(nèi)在這方面提出了很多的研究方向,特別是在抗塌陷方面,高強(qiáng)度方面,耐腐蝕方面,包括低溫釬焊我們國內(nèi)都有企業(yè)這方面做的非常不錯(cuò),尤其華豐這幾年上來以后他們在這方面的研究和上海交大合作做了不錯(cuò)的連接,從某種意義上來說它由于一些課題走在了國內(nèi)熱傳輸材料24家的前端了,產(chǎn)能也做的非常不錯(cuò),去年做了13萬噸,在重慶設(shè)置了第二個(gè)生產(chǎn)點(diǎn),有15萬噸的能力,今年底重慶的生產(chǎn)工廠全面啟動(dòng),重慶需要經(jīng)過一兩年的時(shí)間有15萬噸的能力,上海有15萬噸,加起來有30萬噸的能力,比格朗吉斯走的還要高一點(diǎn)。我們行業(yè)里面其他名聲比較大的另外幾家,如銀邦、東陽光、常鋁和美鋁等也都經(jīng)營得不錯(cuò),這些企業(yè)在國內(nèi)去年70萬噸產(chǎn)量里做的貢獻(xiàn)度都比較大。技術(shù)方面我大概列了幾項(xiàng),時(shí)間關(guān)系不做展開了。
接下來稍將一下新能源汽車對鋁材料產(chǎn)業(yè)的影響。這一塊可能在座的很多企業(yè)大多是汽車行業(yè)的,對鋁的認(rèn)識可能沒有我們敏感。剛剛曹總很系統(tǒng)介紹了輕量化方面的內(nèi)容,我根據(jù)政府發(fā)布的技術(shù)路線圖,把2020年、2025年、2030年鋁合金的用料我在后面做一個(gè)展開。通過跟新能源掛勾,我們做了一個(gè)計(jì)算,得到了右邊的圖,這是大概鋁的年需要用量。對鋁加工行業(yè)是一個(gè)重要的信息,如果不能被下游廠家包括汽車的集成商做這個(gè)事的話,這個(gè)工作還是做不好的。這些里面當(dāng)然包括了熱傳輸材料這樣做的主要的目的引起大家一些行業(yè)的共鳴。
近年來我們**在鋁加工行業(yè)走的比較快,目前對全球鋁材的供應(yīng)占的比例比較大,我們**結(jié)構(gòu)上還是有一些不合理,主要跟歷史欠帳比較多,鋁加工的產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)是在型材方面,主要是為了改善人們的生活,這幾年結(jié)構(gòu)也在改變,跟國際上走過的路是比較接近的。這里就不展開了。
鋁合金材料在輕量化進(jìn)程中怎么樣找它的地位和機(jī)遇。鋁要用到汽車行業(yè)一定要有一定的媒介,還好我們的新能源汽車的技術(shù)路線里面做了很多的規(guī)劃,包括發(fā)改委也出了很多的指令,這個(gè)方面以前我們有一與上海汽車工程協(xié)會(huì)對接的時(shí)候做了一些技術(shù)交流,**時(shí)間關(guān)系我們就不展開講。
隨著新能源和輕量化,熱傳輸材料這個(gè)行業(yè)開始有點(diǎn)焦慮了,總有人擔(dān)心輕量化以后市場是否還需要我們?或認(rèn)為跟其關(guān)聯(lián)度不大。
現(xiàn)在有這樣的情況,所以我理了一下,鋰電池鋁箔現(xiàn)在很多在用,包括隔膜材料,展開說的話,我會(huì)放在*后一節(jié)講,我們*近幫企業(yè)做了一些對接,這一塊做電池行業(yè)的就比較熟,對我們鋁加工行業(yè)大家還沒有,現(xiàn)在只有一兩家企業(yè)認(rèn)識到這個(gè)問題,已經(jīng)跟行業(yè)對接上了。
通過這樣的平臺,我們行業(yè)里面的企業(yè)要知道新能源汽車時(shí)代里鋁合金材料還是有這個(gè)用途的;對新能源企業(yè)來說要能知道鋁加工行業(yè)里面有眾多的企業(yè)是有這個(gè)能力去做這個(gè)事的。*近我們因?yàn)樵谧鲞@方面的對接,發(fā)現(xiàn)新能源汽車,特別是特斯拉用的柱狀電池,這個(gè)圖我覺得蠻好,蠻清晰的,對*后的解釋熱傳輸這邊要怎么推廣新的應(yīng)用,做一個(gè)對接。汽車行業(yè)里面對鋁的要求的使用其實(shí)很多,防撞梁、精密鍛件這個(gè)不展開說了,天窗導(dǎo)軌這個(gè)已經(jīng)在用了,曹總也講了新的車門門體的框,希望汽車廠加快開發(fā),而鋁合金材料的廠家能夠通過這樣的會(huì)議了解到這種信息之后,能夠在這方面做一些對接,以后就可以變成產(chǎn)業(yè)化了。乘用車方面的支架、儀表盤支架都有,而ABS的閥塊對鋁加工行業(yè)這一塊的要求來說還是挺高的,對材料的致密度要求,強(qiáng)度要求,熱處理性能還是有一些特殊的要求,我們這個(gè)行業(yè)鋁加工行業(yè)里面能真正的做到6061閥塊那么高的要求能做得好的還不是太多。這個(gè)是隔熱罩,我把國際上的信息搬到里面,我們國內(nèi)有很多企業(yè)在用,安亭也有企業(yè),也不展開了。包括剎車盤、渦輪增加輪盤這些都是行業(yè)可以用的,其他方面的一些工程車輛這方面就更多了。
熱傳輸材料主要是鋁鋁復(fù)合,其實(shí)在層狀復(fù)合金屬里面還有很重要的一塊就是鋁鋼,在乘用車?yán)锩孢€沒有涉及到,但軌道交通里面已經(jīng)開始有一些應(yīng)用,世界上非常重要的供應(yīng)商是威科德,他們在這一塊做的非常好,我們現(xiàn)在國內(nèi)銀邦和恒秀都有在做。有些可能是作為材料下游廠商的集合商,包括汽車集成企業(yè),包括零部件的集成企業(yè),可能對這些材料的性能不一定很了解。希望大家對此有新認(rèn)識,尤其從材料性能和結(jié)構(gòu)使用特點(diǎn)及選型等了解后,可能會(huì)有一些新發(fā)現(xiàn)。船體方面輕量化就更多了,也就不展開了。
*后一塊,我想利用這個(gè)平臺把鋁熱傳輸材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展怎么在輕量化里面找到通路,其實(shí)就是這樣的概念,我剛才說熱傳輸材料行業(yè)里面大家覺得除了提供了空調(diào)兩器,散熱器以外的話,如果汽車行業(yè)再往下走的話,好像也沒有太多的機(jī)會(huì),更有這樣的一種概念,原來是用的氟利昂制冷劑,因而材料使用的面更大一點(diǎn);而新能源汽車以后,發(fā)現(xiàn)可能空調(diào)介質(zhì)變了,是不是將來的產(chǎn)業(yè)面就縮小了?通過*近的連接我們發(fā)現(xiàn),應(yīng)該不是這么一回事。
下面我回到鋰電池,作為**拓展,研究其冷卻。對于新能源汽車,大家都知道特斯拉的汽車可能有500公里、600公里,甚至800-900的續(xù)航歷程,而國內(nèi)也在開發(fā)新能源汽車,民間有一個(gè)感覺現(xiàn)在國產(chǎn)的新能源汽車?yán)m(xù)航能力不足,可能買來的時(shí)候300公里,400公里,拿到手里用了一小段時(shí)間以后可能只有200公里甚至更低,通過研究以后,*近成員單位有一些在研究冷媒的,他們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在很多的問題是在于我們電源管理系統(tǒng)出了問題,主要的一塊是在電池的冷卻方面,在這方面找到一個(gè)問題,怎么把電源冷卻或者恒溫來解決這個(gè)問題?這個(gè)是國外的一些模型,可能是把這個(gè)進(jìn)行有效的冷卻,比如說特斯拉用的電池是一個(gè)車上大概6831顆,一節(jié)電池,每顆電池在能源管理系統(tǒng)里面對號入坐都有編號,有恒溫,我們在這方面做的不太理想。現(xiàn)在有人已經(jīng)注意到這個(gè)問題,已經(jīng)在研究,*近已經(jīng)有一些進(jìn)展。他們設(shè)想能夠通過冷卻器,現(xiàn)在選用的長度可以做15顆電池做一組。如果這個(gè)散熱器能夠成功的話,我們設(shè)想了一下按照計(jì)算大概每一片是50克左右,按照50萬套車的話就要增加1萬多噸的熱傳輸材料的供應(yīng)。這個(gè)點(diǎn)就是新能源車帶來的新機(jī)會(huì),其實(shí),電池安裝箱、正負(fù)極中間的隔膜、方包狀電池的外包裝等都會(huì)從新能源車的誕生而逐漸增量使用。
第二個(gè)拓展是蜂窩板或者泡沫夾心的板,我們鋁加工行業(yè)里面已經(jīng)開發(fā)了有幾年的時(shí)間了,但對于承載來說,我稱它們這些板都是“偽劣板”(當(dāng)然也不是真正的偽劣,是可以用在別的地方,如像建筑隔墻都可以用,因?yàn)樗怯谜辰拥霓k法解決成形的)。去年行業(yè)里面通過產(chǎn)學(xué)研用一體化以后,現(xiàn)在這個(gè)問題已經(jīng)基本解決了,現(xiàn)在的方法是采用釬焊的辦法解決的,這樣可以承受較大的載荷和較高的疲勞強(qiáng)度,譬如現(xiàn)在已經(jīng)有在高鐵、地鐵等軌交上使用,有泡沫的,有蜂窩板的。我們把這種內(nèi)芯像瓦楞狀結(jié)構(gòu)也稱為蜂窩板,這種結(jié)構(gòu)形式,在冷藏車、航空倉地板等都已經(jīng)有較好的應(yīng)用了。
第三個(gè)拓展是從輕量化角度,推出萬向節(jié)軸。由于萬向節(jié)傳動(dòng)扭矩,故不能采用釬焊。而改用離子焊接。此案技術(shù)要求高,故產(chǎn)業(yè)化走的不順暢。近期,聽說有所突破,準(zhǔn)備開始量產(chǎn)。這一塊如果能上去的話經(jīng)濟(jì)效益是非常可觀的,按照現(xiàn)有各類車的布局,一年的產(chǎn)值將近14億,體量也是非常大的。
我們把這些拓展案例整理理后提出來,旨在告訴行業(yè)內(nèi)外:在產(chǎn)業(yè)拓展時(shí),上游企業(yè)跟下游企業(yè)都會(huì)需要有一些連接。產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合可以幫助企業(yè)找到合適發(fā)展的方向,可以解決企業(yè)一些技術(shù)、人才或市場屏障。我們應(yīng)當(dāng)充分利用好這一有效的“武器”。
當(dāng)您如果碰到相關(guān)聯(lián)的問題不知道到哪去找,可以到我們行業(yè)協(xié)會(huì)來試試。我們這個(gè)行業(yè)協(xié)會(huì)有專家委員會(huì),可以幫助企業(yè)做一些對接上的工作,以便企業(yè)順利解決實(shí)際問題。學(xué)會(huì)和行業(yè)協(xié)會(huì)還聯(lián)合辦有一本國內(nèi)外公開發(fā)表的雜志。我們還跟上海汽車工程協(xié)會(huì)每年有一次對接會(huì),便于企業(yè)上下游做一些連接。
總之,熱傳輸材料在新能源輕量化進(jìn)程中能找到新的作用點(diǎn),只要我們堅(jiān)持不懈!
謝謝大家!