【擴(kuò)大鋁應(yīng)用】中國(guó)鋁合金自行車(chē)“跑”遍全球
2022年05月07日 7:35 6881次瀏覽 來(lái)源: 中國(guó)有色金屬報(bào) 分類(lèi): 重點(diǎn)新聞 作者: 王祝堂
中國(guó)是一個(gè)自行車(chē)王國(guó),保有量與產(chǎn)量均居世界第一,2020年僅大陸地區(qū)的產(chǎn)量就占全球總產(chǎn)量的半壁江山,如果把臺(tái)灣省的產(chǎn)量也納入計(jì)算,則中國(guó)的總產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的60%以上。鋁材是制造自行車(chē)的優(yōu)選材料,特別是華人科學(xué)家曹瞮錚等研發(fā)的7075型合金結(jié)構(gòu)件納米焊絲焊接工藝和捷安特輕合金科技(昆山)有限公司用含微量鈧的鋁合金制備自行車(chē)結(jié)構(gòu)件以后,鋁材在自行車(chē)制備中的應(yīng)用大顯神通,自此,開(kāi)啟全鋁自行車(chē)時(shí)代。尤其是中國(guó)鋁合金自行車(chē)與童車(chē)漫游世界的每個(gè)角落。
中國(guó)自行車(chē)加速“跑”向全世界
中國(guó)曾是自行車(chē)王國(guó),滿街跑的是自行車(chē),馬路上前擁后擠的也是自行車(chē)。自行車(chē)曾一度成為年輕人必備的結(jié)婚“四大件”之一,要買(mǎi)一輛飛鴿、永久、鳳凰牌自行車(chē)還得“憑票購(gòu)買(mǎi)”。自上世紀(jì)90年代以來(lái),隨著生活水平的不斷提高,改革開(kāi)放力度的加大與加深,中國(guó)消費(fèi)者越來(lái)越多地選擇汽車(chē)、摩托車(chē)、電動(dòng)車(chē)等作為代步工具;另外,國(guó)外的自行車(chē)和日資自行車(chē)品牌也開(kāi)始涌入。在這種市場(chǎng)夾擊下,國(guó)內(nèi)自行車(chē)行業(yè)清醒地意識(shí)到,要么坐以待斃,等破產(chǎn);要么奮起直追,揚(yáng)帆前行。自新冠疫情在全球大流行以來(lái),也就是說(shuō)從2020年開(kāi)始,中國(guó)自行車(chē)及零部件出口呈現(xiàn)出前所未有的繁榮,并呈現(xiàn)著明顯的高端化趨勢(shì)。
上海鳳凰集團(tuán)進(jìn)出口有限公司2021年出口自行車(chē)近400萬(wàn)輛,約占該公司總銷(xiāo)量的30%,特別是向發(fā)達(dá)國(guó)家出口量呈騰飛之勢(shì),向歐洲、北美洲、日本市場(chǎng)的出口額占比達(dá)64%。該公司訂單充足,今年的訂單已排到9月份。天津金輪自行車(chē)集團(tuán)在2020年銷(xiāo)售額僅有31億元,而2021年卻一躍達(dá)到50億元,電動(dòng)自行車(chē)生產(chǎn)能力為25萬(wàn)輛/年,腳踏自行車(chē)生產(chǎn)能力為200萬(wàn)輛/年,所有產(chǎn)品幾乎全部出口,營(yíng)銷(xiāo)網(wǎng)絡(luò)遍及全球120多個(gè)國(guó)家和地區(qū),車(chē)型有:山地車(chē)、減震車(chē)、公路車(chē)、市內(nèi)車(chē)、表演車(chē)、折疊車(chē)、雪地車(chē)、童車(chē)、電動(dòng)自行車(chē)等。
2021年全國(guó)自行車(chē)產(chǎn)量已超過(guò)8000萬(wàn)輛。海關(guān)數(shù)據(jù)顯示,2021年我國(guó)出口自行車(chē)6926萬(wàn)輛,同比增長(zhǎng)14.9%;出口金額51.08億美元,同比增長(zhǎng)40.2%,實(shí)現(xiàn)了量?jī)r(jià)齊飛。
海關(guān)出口數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及自行車(chē)制造公司的出口數(shù)據(jù)說(shuō)明,不僅高中檔整車(chē)自行車(chē)出口增長(zhǎng)快,而且零部件的出口也供不應(yīng)求。據(jù)悉,由于新冠疫情原因?qū)е旅绹?guó)、日本、意大利等國(guó)變速器公司不能按時(shí)交貨,有的交貨周期甚至長(zhǎng)達(dá)2年,市場(chǎng)缺口大,而中國(guó)公司的交貨周期短,基本都是1個(gè)月左右,深受外商歡迎。作為一家變速器專(zhuān)業(yè)制造公司,藍(lán)圖控制器科技有限公司2021年因訂單猛增,忙得不可開(kāi)交。
另外,自新冠疫情發(fā)生以來(lái),從安全和健康角度考慮,全球各地以自行車(chē)代步和鍛煉身體的人群在逐漸增多,一些國(guó)家還相繼出臺(tái)了購(gòu)車(chē)補(bǔ)貼措施。海外自行車(chē)市場(chǎng)一般要求為中高檔的,對(duì)品牌知名度、制造能力、銷(xiāo)售渠道、客戶資源等都有相當(dāng)高的要求,只有同時(shí)擁有這些特性的制造公司才容易在國(guó)外市場(chǎng)立足且發(fā)展壯大。中國(guó)自行車(chē)核心零部件公司在創(chuàng)新方面取得了很大成就,特別是在疫情影響下,關(guān)鍵零部件企業(yè)能立馬補(bǔ)充產(chǎn)能,搶在國(guó)外企業(yè)的前面,著實(shí)難能可貴。
在這場(chǎng)自行車(chē)用材競(jìng)賽中
鋁合金將摘金牌
海關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,近些年我國(guó)自行車(chē)出口額增速遠(yuǎn)大于出口數(shù)量。這說(shuō)明了一個(gè)問(wèn)題,就是自行車(chē)出口價(jià)格在節(jié)節(jié)上升,尤其是高附加值的賽車(chē)、山地車(chē)、電動(dòng)助力車(chē)增長(zhǎng)較快,例如天津金輪集團(tuán)銷(xiāo)往歐洲市場(chǎng)的電動(dòng)助力自行車(chē)均價(jià)達(dá)1000歐元/輛,2021年銷(xiāo)售25萬(wàn)輛,2022年銷(xiāo)量隨著產(chǎn)能的擴(kuò)大出口量有望實(shí)破30萬(wàn)輛大關(guān)。
電動(dòng)助力自行車(chē)結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)自行車(chē)結(jié)構(gòu)基本相同,僅增加了一臺(tái)小電機(jī)與配套的鋰電池,能助推一大把力,騎行起來(lái)輕便得多。就靠這把助力,相較國(guó)內(nèi)消費(fèi)者熟知的電動(dòng)車(chē),車(chē)身輕了不少,速度又不是太快,在保留騎行觀景樂(lè)趣的同時(shí),可輕輕松松地將出行半徑擴(kuò)大到15km以上,成為中長(zhǎng)途通勤的優(yōu)選代步車(chē),具有輕便、快捷、價(jià)格適中的特點(diǎn)。尤其在歐洲備受消費(fèi)者青睞。據(jù)稱(chēng),電動(dòng)助力自行車(chē)2021年已占荷蘭市場(chǎng)份額的40%,德國(guó)電動(dòng)助力車(chē)份額也在高速增長(zhǎng)。電動(dòng)助力自行車(chē)已成為歐洲自行車(chē)市場(chǎng)發(fā)展的主要趨勢(shì),世界其它地區(qū)也會(huì)很快步入這一發(fā)展行列。
電動(dòng)助力自行車(chē)一般有山地、城市、特殊功能三大系列,電動(dòng)助力自行車(chē)還有三大核心零部件:電機(jī)、電池和控制器。2020年,中國(guó)自行車(chē)總產(chǎn)量占全球產(chǎn)量的50%。變速器是自行車(chē)的“心臟”,也是利潤(rùn)最高的一部分,別看它不大,卻是一個(gè)十分復(fù)雜與精致的系統(tǒng),涉及160多個(gè)小小零件的協(xié)調(diào)配合,任何一個(gè)出現(xiàn)毛病都對(duì)整體有影響。
中國(guó)自行車(chē)行業(yè)已基本達(dá)成共識(shí),“未來(lái)自行車(chē)產(chǎn)業(yè)要緊緊圍繞‘雙電’做文章。一個(gè)“電”是電動(dòng)助力自行車(chē),工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家市場(chǎng)電動(dòng)助力車(chē)份額會(huì)成倍增長(zhǎng)。就像汽車(chē)行業(yè)傳統(tǒng)車(chē)企未必能順利地稱(chēng)霸新能源車(chē)市,自行車(chē)產(chǎn)品的更新?lián)Q代也給了后來(lái)者彎道超越的機(jī)會(huì),自行車(chē)行業(yè)要做好電動(dòng)助力車(chē)的研發(fā)和服務(wù)保障。另一個(gè)“電”是電商,疫情加速了人們消費(fèi)習(xí)慣的轉(zhuǎn)變,網(wǎng)購(gòu)變得愈來(lái)愈頻繁。從2020年起上海鳳凰進(jìn)出口有限公司組建了數(shù)字化外貿(mào)團(tuán)隊(duì),通過(guò)直播、云展會(huì)等新商業(yè)模式和展示模式,在阿里國(guó)際站、LAZADA國(guó)際站等跨境電商平臺(tái)多方拓展和宣傳,取得了良好效果。
焊接超高強(qiáng)度鋁合金車(chē)架新技術(shù)
為了保證自行車(chē)又輕又結(jié)實(shí),且非常安全可靠,車(chē)架必須用超高強(qiáng)度的7075型鋁合金制造。不過(guò)這種合金雖有高的強(qiáng)度性能,但可焊性不好,在焊接熱的作用下,合金元素鋁、鋅、鎂、銅會(huì)熔解,產(chǎn)生不計(jì)其數(shù)的小裂紋,以致不能使用。為此,洛杉磯加利福尼亞大學(xué)(UCLA)薩莫利工程學(xué)院(Samueli School of Engineering)的曹瞮錚(Chezheng Cao)、潘帥杭(Shuaihang Pan)、李曉春(Xiaochun Li)(皆為音譯)等向7075合金焊絲中添加適量的納米碳化鈦粒,焊成了完全合格的自行車(chē)架。焊接7075合金的抗拉強(qiáng)度為392MPa,而經(jīng)熱處理后上升到551MPa?,F(xiàn)在這種新的焊接工藝已在汽車(chē)、航空航天器結(jié)構(gòu)件連接中獲得了應(yīng)用,均取得了很好的效果。
捷安特全鋁自行車(chē)暢闖天下
捷安特輕合金科技(昆山)有限公司(Giant Light Metal(Kunshan)Technology Co.,Ltd,)位于江蘇省昆山市,是1972年成立的臺(tái)灣巨大公司的全資子公司。1992年在江蘇昆山設(shè)立捷安特中國(guó)公司,開(kāi)啟巨大集團(tuán)兩岸分工體系,1997年在昆山設(shè)立捷安特輕合金公司,生產(chǎn)鋁合金管及鋁合金車(chē)圈產(chǎn)品,2004年在成都設(shè)廠,2006年設(shè)立捷安特電動(dòng)車(chē)(昆山)有限公司,2007年成立天津廠,2010年設(shè)立捷安特昆山新廠?,F(xiàn)在捷安特輕合金科技(昆山)有限公司于2017年12月收購(gòu)了鼎鎂(昆山)新材料科技有限公司,共有擠壓機(jī)41臺(tái)(其中反向的21臺(tái)),生產(chǎn)能力50kt/a,專(zhuān)為捷安特集團(tuán)生產(chǎn)各種高檔擠壓鋁材,但為捷安特自行車(chē)家族生產(chǎn)管材是其主要使命。捷安特集團(tuán)引領(lǐng)全球高級(jí)自行車(chē)生產(chǎn)與銷(xiāo)售,捷安特輕合金科技(昆山)有限公司是自行車(chē)等領(lǐng)域用的高精尖鋁材生產(chǎn)者。目前,用捷安特(Giant)公司鋁材制造的全鋁自行車(chē)幾乎遍布全球。
捷安特目前生產(chǎn)自行車(chē)行業(yè)產(chǎn)品包括車(chē)圈、避震前車(chē)管、導(dǎo)型材、含微量Sc(約0.35%)的高強(qiáng)度鋁合金車(chē)架。該公司專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)各類(lèi)公路、山地、折疊和BMX(bicycle motocross)自行車(chē)越野賽用自行車(chē)圈。從設(shè)計(jì)、研發(fā)到產(chǎn)品生產(chǎn)全部在該公司完成。以自有品牌“AMIGO”和“GLMIMS”行銷(xiāo)全球,在全球幾十個(gè)國(guó)家和地區(qū)建有生產(chǎn)廠和/或銷(xiāo)售中心,有多項(xiàng)車(chē)圈創(chuàng)新技術(shù)獲得專(zhuān)利,有多項(xiàng)新產(chǎn)品獲得江蘇省高新技術(shù)產(chǎn)品認(rèn)定。2007年獨(dú)自研發(fā)的高42mm的公路自行車(chē)圈引領(lǐng)潮流,成為所有高斷面自行車(chē)圈的標(biāo)桿。
捷安特已成為高強(qiáng)度鋁合金無(wú)縫管和型材專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)企業(yè),可生產(chǎn)max外徑145mm、max內(nèi)徑135mm、min外徑16mm、min內(nèi)徑13.4mm的7050合金無(wú)縫管;最大外接圓直徑280mm、最寬420mm的7050合金型材。這類(lèi)管材經(jīng)過(guò)硬質(zhì)陽(yáng)極氧化處理,達(dá)到了高強(qiáng)度、高塑性、高抗蝕性和高耐磨性的完美結(jié)合。
捷安特生產(chǎn)汽車(chē)、自行車(chē)行業(yè)、醫(yī)療器械、運(yùn)動(dòng)器材、兒童推車(chē)、航空航天器管材/異型材用的鋁合金有:6061、7005、6063、3003、2024、2014、7075、7050、G706、G7003、G603、G609、7116、6066等。帶“G”字母的合金為捷安特(Giant)自行研發(fā)的合金。
捷安特生產(chǎn)的摩托車(chē)輪輞(motorcycle rim,車(chē)圈)是用碳纖維增強(qiáng)的鋁合金復(fù)合材料制造的,已通過(guò)美國(guó)DOT(Department of Transport,運(yùn)輸部)的認(rèn)證,其斷面寬度41mm~158mm、直徑253.2mm~584.7mm。這種復(fù)合鋁合金車(chē)圈的優(yōu)點(diǎn)為:外觀精美、質(zhì)量輕、強(qiáng)度高,比全鋁合金車(chē)圈輕15%~30%;綜合性能提升15%~30%。
捷安特生產(chǎn)的汽車(chē)零件有:空調(diào)法蘭及支架、減震系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、法蘭及冷凝系統(tǒng)、空調(diào)管路、空調(diào)接頭及法蘭、剎車(chē)系統(tǒng)、天窗導(dǎo)軌、發(fā)動(dòng)機(jī)配件、軌道交通滑筒、控制臂。這些鋁合金零部件具有質(zhì)量輕、氫含量低(0.12mL/100g~0.14mL/100g)、出色的抗腐蝕與成形加工性能等,用的鋁合金為1070、2014、2024、2011、2A12、3003、3004、3103、3A21、5052、5056、5005、6060、6063、6005、6082、6061、G609、G606、6463、6013、7003、7005、7046、7116、7050、7075、7055、7020等。
捷安特可為用戶提供各種各樣的散熱件,它們廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,如通訊行業(yè)(基站/天線)、軌道交通(城軌、高鐵、動(dòng)車(chē)、LED(路燈、隧道燈、室內(nèi)照明、庭院燈、防爆燈等)、太陽(yáng)能、電機(jī)、整流器、辦公設(shè)備、家電設(shè)備等。
含鈧(≤0.35%)的鋁合金在中國(guó)、俄羅斯和美國(guó)等都獲得了應(yīng)用。捷安特研發(fā)的含微量鈧的7005合金與7046合金具有均勻的細(xì)晶粒組織,晶粒直徑≤10?滋m;在NaCl-HCl溶液中試驗(yàn)24小時(shí),含鈧合金的腐蝕層厚度最小,依次為0.150mm/7005合金、0.082mm/7046合金、0.037mm/含鈧合金。含鈧鋁合金的可焊性能比不含鈧的7005合金、7046合金的好得多。
由于含鈧鋁合金的顯微組織細(xì)小均勻,所以其力學(xué)性能比傳統(tǒng)合金的高不少(表1、2)。
責(zé)任編輯:孟慶科
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