業(yè)界目標(biāo)是到2020年，平均每車使用350磅重的鎂零部件，這將會大大降低目前平均在3,360磅車輛的重量。

　　對于汽車制造商來說，“輕量化”并不是情緒調(diào)節(jié)，而是必然的舉措。在接下來的十二年中，制造商們需要達(dá)到燃油效率標(biāo)準(zhǔn)，大幅減少汽車和卡車的重量。

　　在減重上，最有希望采用的材料之一就是鎂。但因?yàn)槠涓叱杀炯爸圃旃に嚨母吣茉聪?，使它在很多?yīng)用上并不具有優(yōu)勢。

　　未來幾年內(nèi)，政府將與業(yè)界合作推動(dòng)汽車減重上鎂的使用。Advance Research Products Agency-Energy (簡稱：ARPA-E)近日拿出3200萬美元款項(xiàng)，用于資助汽車輕量化材料制造技術(shù)的低成本和節(jié)能的研究。

　　重點(diǎn)研究低成本，更節(jié)能的汽車用鎂的生產(chǎn)辦法，以迎合日益嚴(yán)格的排放和燃油標(biāo)準(zhǔn)。ARPA-E，隸屬于美國能源部，目前也在尋找生產(chǎn)汽車用鋁和鈦金屬材料的更好辦法。

　　鎂在汽車上的應(yīng)用仍不算廣泛，因?yàn)樗蠕撹F要貴出七倍。它的價(jià)格區(qū)間在2.9-3.5美元/磅，比鋼鐵高出75%，比鋁高33%。

　　高昂成本主要原因在于進(jìn)口關(guān)稅，因?yàn)槿种坏?a href=http://www.nicastaneda.com target=_blank class=infotextkey>鎂仍需要從中國進(jìn)口。中國目前擁有最多的儲量，同時(shí)也是最大的生產(chǎn)國。中國生產(chǎn)商使用皮江工藝進(jìn)行鎂生產(chǎn)，該工藝需要消耗大量低效率的煤電并產(chǎn)生大量的二氧化碳。

　　美國目前僅擁有一家位于尤他州的鎂廠，它采用電解法從大鹽湖熔融鹵水中提取鎂。

　　ARPA-E發(fā)放了三筆資金用于研究清潔而且低成本的鎂生產(chǎn)。其中，243萬美元被授予大西洋西北國家實(shí)驗(yàn)室PNNL進(jìn)行海水提煉鎂的研究，海水中通常金屬含量較低，所以提取過程比較難，成本高且消耗能源。

　　PNNL實(shí)驗(yàn)室人員Pete McGrail表示：“對鎂生產(chǎn)工藝的開發(fā)可以幫助鎂市場成長，減少美國對國外生產(chǎn)材料的依賴性。希望我們的辦法比美國目前生產(chǎn)工藝要節(jié)能50%。”

　　McGrail在一封給WardsAuto的郵件中說，PNNL的工藝是將鎂變?yōu)橛袡C(jī)鎂化合物，形成鎂片后再經(jīng)熱壓而生產(chǎn)出鎂錠。實(shí)驗(yàn)上，PNNL是利用延展性來進(jìn)行鎂的加工。

　　PNNL工藝需要的溫度不超過572° F (300° C)，是通常美國工藝所需的三分之一。

　　擁有全球海水提取技術(shù)的尤他州鎂廠與PNNL在此項(xiàng)研究中也進(jìn)行了合作。

　　另一項(xiàng)由ARPA-E資助的方法是采用太陽能來生產(chǎn)鎂和合成氣體。這筆為期三年的360萬美元被授予給科羅拉多州立大學(xué)的Alan Weimer教授，他使用冷卻工藝來生產(chǎn)鎂，在反應(yīng)爐中進(jìn)行冷卻可將鎂從氣體變成固體。

　　目前鎂的生產(chǎn)需要全天24小時(shí)用電，這種辦法在日間屬于高能源消耗，所以非常昂貴。Weimer表示：“我們的計(jì)劃是在白天使用太陽能，在夜間非高峰時(shí)段使用電力。”

　　科羅拉多工藝涉及了碳和鎂氧化物的反應(yīng)。在一個(gè)合成太陽能電反應(yīng)爐中，它們被加至高溫，從而產(chǎn)生鎂蒸氣和一氧化碳?xì)怏w，之后鎂蒸氣被轉(zhuǎn)化為固態(tài)金屬。一氧化碳與水分解后產(chǎn)生的氫氣結(jié)合，產(chǎn)生合成氣體，用于制造柴油和汽油。

　　Weimer表示：“我們預(yù)計(jì)鎂的需求將會增加，因?yàn)闃I(yè)界需要生產(chǎn)低重量而且高里程的汽車。”

　　另外一筆ARPA-E的資助去往了印第安那州的Valparaiso大學(xué)，他們也在尋找利用太陽熱能進(jìn)行鎂生產(chǎn)的方法。這筆3年期的230萬美元項(xiàng)目將幫助減少碳排放和電力使用量。

　　根據(jù)美國汽車材料合作體(由克萊斯勒，福特和通用組成)鎂比鋼鐵輕75%，比鋁輕33%。到2020年，鎂部件的應(yīng)用將會使汽車和卡車減重達(dá)15%，節(jié)省燃油達(dá)9-12%。

　　該合作體說在2005年，汽車制造商們僅在每輛汽車上使用了10磅(4.5公斤)的鎂。自那以后僅略有增長，由于成本問題，鎂的應(yīng)用一直在受到限制。

　　業(yè)界目標(biāo)是到2020年，每輛車平均使用350磅(159公斤)的鎂零部件。這將大幅減少目前達(dá)3,360磅(1,524公斤)的汽車重量。

　　汽車重量的降低可以產(chǎn)生更好的性能，更少的噪音和震動(dòng)。其主要方法是采用大型鑄件進(jìn)行多元件的替代。以一個(gè)鎂制的第三排座椅框架為例子，相對于使用鋼鐵來說，能夠減重達(dá)40磅。

　　福特在林肯MKT后門上采用了業(yè)界最大的壓鑄鎂合金之一。同時(shí)，福特Explorer也采用了這種金屬材料。

　　福特全球材料和制造經(jīng)理人Matthew Zaluzec預(yù)測，2020年以后，鎂的應(yīng)用將使整車重量降低20%。但他說最大的擔(dān)憂之一就是鎂的能量吸收特性較差并且容易剪斷。

　　福特公司在鎂板的開發(fā)上做了很多努力來力圖克服上述缺陷，Zaluzek說：“如果鎂板能更寬的話，我能就可以將它用在擋泥板和車頂上，但不會用于保險(xiǎn)框和車軌。”他的目標(biāo)是改變鎂的化學(xué)特性來提高延展性。

　　Zaluzec說，鎂可以在非撞擊的重要應(yīng)用上與鋁進(jìn)行競爭。“如果我們可以使鎂變得更有韌性，那么就可應(yīng)用到前后沖擊塔，懸掛部件及一些較低的支柱上面。如果成本下來，在近期內(nèi)鎂還能用于儀表板上。”

　　Zaluzec又表示：“我們還可以推動(dòng)門內(nèi)儀表板的實(shí)驗(yàn)，但鎂在成本上永遠(yuǎn)無法與鋼鐵競爭。”

　　通用在近期停止在中國生產(chǎn)凱迪拉克SLS，該車配有一個(gè)鎂制行李箱內(nèi)板，該器件是GM生產(chǎn)，比傳統(tǒng)的用高強(qiáng)度鋼制的要輕50%。

　　通用研究人員Jon Carter表示，當(dāng)SLS在2012年底不再銷售的時(shí)候，鎂應(yīng)用就停止了，但他又說，凱迪拉克仍在方向盤，儀表板和頂儀表框上使用了鎂。

　　他說：“也許通用的每一輛車上都將采用壓鑄鎂產(chǎn)品，鎂是輕量化的選擇之一。”