◎本報記者 史俊斌
近日，國內首臺鎂合金輕量化掛車在中國西部科技創(chuàng)新港交付。這輛堪稱最“鎂”的掛車，由西安交通大學陜西省鎂基新材料工程研究中心與陜汽集團德創(chuàng)未來汽車科技有限公司組成的“科學家+工程師”團隊研發(fā)，實現了我國掛車的“輕”裝上陣。
該車鎂合金用量超過800公斤，單車鎂合金用量占比超過10%，最大單體鎂合金制件尺寸為13米，相比原鋼制方案綜合減重近1噸。鎂合金輕量化掛車可顯著提升公路貨運經濟效能，該技術的成功應用有望培育千億級輕量化專用車市場。
輕量化理念貫穿重卡研發(fā)全過程
2022年8月，西安交通大學與榆林市府谷縣簽訂協議，共建陜西省鎂基新材料工程研究中心。今年初，陜西省科學技術廳發(fā)布了《關于公布2023年度秦創(chuàng)原“科學家+工程師”隊伍入選名單的通知》，“面向零碳物流運輸的鎂合金輕量化掛車開發(fā)”聯合研發(fā)團隊成功入選秦創(chuàng)原“科學家+工程師”隊伍建設項目。
研究團隊踐行陜西省“科學家+工程師”聯合創(chuàng)新項目運營機制，依托學校金屬材料強度國家重點實驗室，瞄準陜西鎂產業(yè)發(fā)展優(yōu)勢，通過梳理并吸納鎂產業(yè)全鏈條相關優(yōu)勢資源，組建了完整的鎂合金輕量化掛車創(chuàng)新聯合體，首次將鎂合金輕量化理念貫通于重載卡車設計研發(fā)、工程制造及后效驗證全過程，攻克了高品質車用鎂合金在細勻凈密鑄錠、精密塑性成形、穩(wěn)健連接裝配、可控高效防護等領域的關鍵技術，形成了鎂合金輕量化掛車系統(tǒng)研發(fā)技術方案。聯合研發(fā)中心經過6個省份15家單位的大力協作，歷時500余天最終成功研制了這輛最“鎂”掛車。
車輛減重助力經濟、減碳雙豐收
“一輛轎車的車身質量若能減少10%，其燃油經濟性可提高3%至4%，同時汽車的排放也會相應降低。我們的制作理念就是讓卡車的自重減輕。每減輕1噸自重，就能多拉1噸貨，這樣不僅在同等油耗條件下運送效率更高，空車返程時也能實現省油減碳目標。”西安交通大學校長助理、材料學院院長單智偉表示，該車未來還有很多優(yōu)化空間，不僅要繼續(xù)減重，同時他們還希望通過技術革新，進一步降低成本。“它的經濟實用性越好、社會接納度越高，就越能達到減碳效果。”
單智偉給記者算了一筆賬：“榆林地下埋藏了很多優(yōu)質煤炭，每天都有車輛從榆林到天津港往返，每年1輛車大概運行約180輛趟，如果卡車重量減少1噸，相當于車輛每次可以多拉1噸煤，年凈利潤約7.5萬元，相應條件下的減碳效果更明顯，這對實現國家‘雙碳’目標非常有幫助，也直觀地表明了車輛鎂合金輕量化的意義。”
榆林市人大常委會主任王國忠說，鎂合金具有重量輕、強度高等優(yōu)越性能，密度只有鋼鐵的五分之一左右，強度(抗拉強度與密度之比)是鋼鐵的3倍，這些特性使得鎂合金在交通運輸、電子工業(yè)、醫(yī)療等眾多領域中被廣泛應用，其優(yōu)越性和在車輛輕量化方面的應用潛力被科學家看好。陜西車企眾多、產業(yè)鏈長，為鎂合金車輛輕量化研制發(fā)展提供了得天獨厚的優(yōu)勢。目前榆林鎂產業(yè)主要集中于上游，在鎂合金、鎂電池等方向仍處于起步階段。“下一步，我們要從原鎂生產逐漸擴大到鎂的應用領域，努力向產業(yè)鏈下游延伸，補全產業(yè)鏈，實現全產業(yè)鏈發(fā)展，讓陜西真正變成鎂的應用大省、用鎂強省。”
這輛鎂合金輕量化掛車的誕生，實現了從鎂科學認知到鎂工程實踐的完整跨越，其輕量化重載卡車創(chuàng)新研發(fā)模式與制造技術方案及驗證效果，對基于高品質鎂合金應用的汽車輕量化具有引領示范作用，也將讓陜西鎂產業(yè)鏈更加完善。
