鋁合金材料發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢(shì)及展望！
發(fā)布日期: 2020/11/7 13:24:56 | 來(lái)源:臺(tái)州市新潮珩磨設(shè)備制造有限公司
我國(guó)是鋁合金材料生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，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(jī)、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(guó)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(jìng)爭(zhēng)的情況難以得到改變，且部分高端產(chǎn)品仍需從國(guó)外高價(jià)購(gòu)買，這無(wú)疑阻礙了我國(guó)制造業(yè)升級(jí)的步伐。我國(guó)雖在通信、高鐵等領(lǐng)域具有顯著優(yōu)勢(shì)，但隨著國(guó)際形勢(shì)錯(cuò)綜復(fù)雜地變化，關(guān)鍵材料領(lǐng)域被卡脖子的風(fēng)險(xiǎn)日漸突出，自主創(chuàng)新迫在眉睫。在新的產(chǎn)業(yè)形勢(shì)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(duì)支撐我國(guó)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(guó)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(chǎng)需求，總結(jié)目前我國(guó)在此領(lǐng)域遇到的問題以及未來(lái)發(fā)展目標(biāo)，并給出相應(yīng)的發(fā)展對(duì)策，以促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的升級(jí)和進(jìn)步。
國(guó)內(nèi)外鋁合金材料發(fā)展及研究現(xiàn)狀
（一）國(guó)外鋁合金材料發(fā)展及研究現(xiàn)狀總體來(lái)看，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家鋁合金材料開發(fā)與應(yīng)用的歷史時(shí)間長(zhǎng)，基礎(chǔ)好，研究積累雄厚，鋁合金材料體系系統(tǒng)性強(qiáng)，產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平較高。尤其是美國(guó)、俄羅斯等工業(yè)強(qiáng)國(guó)較早開展了鋁合金材料的研發(fā)工作，申請(qǐng)了大量的鋁合金牌號(hào)，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(guó)內(nèi)鋁合金材料發(fā)展及研究現(xiàn)狀“十三五”以來(lái)，我國(guó)鋁材生產(chǎn)能力和技術(shù)水平取得了巨大進(jìn)步，2019年鋁材產(chǎn)量達(dá)到5.252×107t，居世界首位。我國(guó)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(lái)，我國(guó)自行研制的新型高強(qiáng)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(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。在《變形鋁及鋁合金化學(xué)成分》（GB/T3190—2020）中，近10年我國(guó)共增加了29個(gè)國(guó)產(chǎn)鋁合金牌號(hào)。其中北京工業(yè)大學(xué)在國(guó)際上率先掌握了含鉺彌散強(qiáng)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(gè)合金牌號(hào)列入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，在國(guó)防及汽車等領(lǐng)域獲得重要應(yīng)用，部分品種替代了進(jìn)口產(chǎn)品。
我國(guó)鋁合金材料領(lǐng)域存在的問題
值得注意的是，雖然我國(guó)鋁合金材料在產(chǎn)業(yè)規(guī)模與技術(shù)水平上成績(jī)斐然，但是我國(guó)現(xiàn)代工業(yè)體系建設(shè)起步晚、底子薄，追趕發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)在未來(lái)較長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)都是關(guān)鍵基礎(chǔ)材料的需求大國(guó)，對(duì)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(guó)鋁業(yè)公司有3萬(wàn)項(xiàng)專利，與之相對(duì)的是中國(guó)企業(yè)原創(chuàng)性專利少，幾百個(gè)常用牌號(hào)，中國(guó)自己研發(fā)的卻很少，同時(shí)產(chǎn)品質(zhì)量的一致性、均勻性、穩(wěn)定性不高。此外，我國(guó)鋁合金材料產(chǎn)業(yè)粗放式發(fā)展的問題嚴(yán)重，產(chǎn)業(yè)規(guī)模增長(zhǎng)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(wú)法發(fā)揮協(xié)同創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)。所以，逐步推進(jìn)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。我國(guó)鋁合金材料中長(zhǎng)期發(fā)展目標(biāo)
結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況與我國(guó)鋁合金領(lǐng)域所遇瓶頸，提出以下中期發(fā)展目標(biāo)：到2030年，高性能鋁合金材料達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，部分達(dá)到國(guó)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(biāo)要求，實(shí)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(guó)產(chǎn)化率達(dá)到80%以上，空天用輕合金產(chǎn)量和應(yīng)用達(dá)到2×105t/a，交通運(yùn)輸用輕合金產(chǎn)量達(dá)到3×105t/a。長(zhǎng)期發(fā)展目標(biāo)：到2035年，鋁合金材料達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，實(shí)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(guó)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(dá)到3×105t/a，交通運(yùn)輸用輕合金達(dá)到4×106t/a。（本文轉(zhuǎn)載自中國(guó)工程科學(xué)，2020年 第22卷 第5期，作者：管仁國(guó)，婁花芬，黃暉，梁霄鵬，肖翔，李慧中，李芳，王建軍，運(yùn)新兵，曾黎濱，僅作分享，不代表本號(hào)立場(chǎng)，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系小編刪除，謝謝！）
我國(guó)鋁合金材料發(fā)展對(duì)策
圍繞上述鋁合金材料的問題、發(fā)展趨勢(shì)和發(fā)展目標(biāo)，著力提高自主創(chuàng)新能力，建立產(chǎn)業(yè)鏈上下游優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、密切合作機(jī)制，縮短周期，形成持續(xù)創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)我國(guó)從材料大國(guó)向材料強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變，仍需在以下方面不懈努力。（一）加強(qiáng)研發(fā)體系建設(shè)，完善發(fā)展環(huán)境圍繞國(guó)家重大工程建設(shè)需求，加強(qiáng)“產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同創(chuàng)新，開展“產(chǎn)學(xué)研用”合作機(jī)制、利益分配、產(chǎn)權(quán)保護(hù)、誠(chéng)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(jī)制。同時(shí)，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(chǎng)的資源配置作用，科學(xué)引導(dǎo)，理性投資，協(xié)調(diào)國(guó)家對(duì)重點(diǎn)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(zhǎng)，營(yíng)造具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境。（二）優(yōu)化結(jié)構(gòu)，促進(jìn)提質(zhì)增效和協(xié)同發(fā)展推進(jìn)產(chǎn)能置換和淘汰落后產(chǎn)能。積極擴(kuò)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(qiáng)產(chǎn)業(yè)支撐能力。推動(dòng)優(yōu)勢(shì)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(jìn)產(chǎn)品融入全球高端制造業(yè)供應(yīng)鏈，建立綜合評(píng)價(jià)體系，提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，加大財(cái)政、金融、稅收等政策對(duì)高性能鋁材的扶持力度，完善風(fēng)險(xiǎn)投資運(yùn)行、避險(xiǎn)和退出機(jī)制，形成鼓勵(lì)使用國(guó)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(shí)高新技術(shù)企業(yè)稅收優(yōu)惠政策等，促進(jìn)鋁合金的應(yīng)用發(fā)展。（四）推進(jìn)人才隊(duì)伍建設(shè)實(shí)施創(chuàng)新人才發(fā)展戰(zhàn)略，加強(qiáng)中青年創(chuàng)新人才和團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)，鼓勵(lì)企業(yè)“產(chǎn)學(xué)研用”結(jié)合，采取柔性引進(jìn)等靈活政策，建立國(guó)家鋁產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心，培養(yǎng)自主創(chuàng)新人才隊(duì)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(dòng)作用，提升自主創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)鋁產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。（五）促進(jìn)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(diǎn)示范工廠，提高產(chǎn)品性能穩(wěn)定性和質(zhì)量一致性。鼓勵(lì)企業(yè)模式創(chuàng)新，促進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”與企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)全過程融合，推廣個(gè)性化定制、柔性化制造，滿足多樣化、多層次需求。
（六）加強(qiáng)國(guó)際合作，尤其是“一帶一路”國(guó)際合作
積極落實(shí)“一帶一路”合作，提升裝備、產(chǎn)品、技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、服務(wù)的全產(chǎn)業(yè)鏈國(guó)際化經(jīng)營(yíng)能力。按照《國(guó)務(wù)院關(guān)于推進(jìn)國(guó)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(shì)，綜合考慮資源、能源、政治、法律、市場(chǎng)等因素，鼓勵(lì)有實(shí)力的企業(yè)在資源豐富的地區(qū)投資建廠，同時(shí)積極學(xué)習(xí)國(guó)外企業(yè)先進(jìn)的技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)，不斷優(yōu)化產(chǎn)品與裝備，提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。
