第19屆亞太汽車工程年會&2017中國汽車工程學會年會暨展覽會(APAC 19 &2017 SAECCE)于10月24-26日舉辦,本次論壇以“未來汽車與交通變革”為主題，攜手行業(yè)領(lǐng)導、學會領(lǐng)導、院士、汽車及相關(guān)行業(yè)權(quán)威專家在內(nèi)逾3000余位國內(nèi)外業(yè)界嘉賓共同探討汽車產(chǎn)業(yè)車廠與零部件協(xié)同創(chuàng)新和技術(shù)發(fā)展路徑。以下是上海交通大學丁文江院士在會議上的演講實錄：

上海交通大學丁文江院士

　　丁文江：我很少參加中國汽車工程學會的活動，參加的少。因為我是搞材料的，現(xiàn)在搞材料搞起來慢慢接觸汽車行業(yè)了，所以非常感謝今天給我這么一個機會給大家做一個主要是我們自己工作的一個匯報。題目是“汽車輕量化技術(shù)”，我主要講三件事情，一個是鎂，一個是鋁，還有一個是碳纖維的回收。

　　輕量化的意義這個不多說了。這個圖也是從汽車減重效應(yīng)里面，是北汽集團寫的，就是汽車減重10%，會帶來一系列的非常好的一些油耗下降、碳排放下降等一系列的效應(yīng)。減重的話對于電動車的效益更大，更有單位重量的減重下來的效益可能會更高。

　　鋁合金在汽車里面總的用途占到80%，變形的占到19%，這就是一些典型的部件的輕量化。我主要講我們自己在汽車上做的一個工作，這個主要是現(xiàn)在的毛病，就是我們講汽車這個事情，現(xiàn)在我們像這種事情合作的對象基本上都是跨界的，因為國內(nèi)的車企它都是整輛車從國外引進，一引進以后這個材料就定形了，所以你要幫他開發(fā)新材料沒法開發(fā)，就是去年我陪馬凱副總理搞新材料調(diào)研，就調(diào)研以后變成這樣一個結(jié)果出來，叫要用呢沒好才，就是說比如我們航空發(fā)動機，我們的軌道高鐵很多還是要進口，但是還有一個矛盾也來了，就是好材有了不會用，或者是不敢用，所以這也是一個問題。所以這個工作主要是跟通用合作的，所以做了叫非熱處理型自強化壓鑄鋁合金，現(xiàn)在的汽車上面的壓鑄鋁合金大部分都是60年前美國通用的專利，叫A380或者叫ADC12，這個材料全世界大概消耗800萬噸，基本上是這樣。隨著汽車的輕量化的進展，問題來了，就是這個輕量化現(xiàn)在對汽車材料的特性提的越來越高。這里就是我給大家講的，比如說隨著對韌性的要求越來越高，現(xiàn)在我們汽車上面用的鋁合金壓鑄用的或者是A380的，延伸率是在變，受到?jīng)_擊馬上就不行，我去用了不少，包括變速箱什么都用，現(xiàn)在有時候底盤也用，包括新能源車的電池箱，裝電池的箱子，這個就要開發(fā)一些新的材料，這個材料就是叫交大1號鋁，JDA1。這個鋁合金具有很多優(yōu)秀的特點，最重要的就是它可以在不要熱處理的條件下，因為那個汽車行業(yè)講成本，一熱處理馬上成本就要增加，就可以達到這樣的一些性能。

　　我們還開發(fā)了一個交大的2號的壓鑄鋁合金，也是非熱處理的，這個就是為了滿足更高的韌性，甚至于包括保險架什么東西，所以這個叫交大2號JDA2，也是熱處理的，強度都全面比現(xiàn)有的材料都要好。這個也是我們應(yīng)該有點自豪的事，就是這兩個鋁合金是中國的專利，也是美國的專利，然后第一次進入美國通用的開發(fā)標準，因為美國通用汽車他這個開發(fā)新汽車內(nèi)部需要有一個選材標準，這是第一次世界上國外研制的鋁合金的標準，而且這個鋁合金已經(jīng)叫Omega—3，就是凱迪拉克的車上已經(jīng)批量使用，這是我們花了一段時間的，而且是批量式的?，F(xiàn)在所有的Omega里面大概有6個零件開始用這個產(chǎn)品。

　　第二個講講鎂合金的新材料，長安對這個鎂合金有了很多新的試驗，因為鎂這個材料的比重要比鋁更輕，輕1/3，也是很了不起的，用了這樣一個材料。我們也是開發(fā)了八個鎂合金的新材料，而且已經(jīng)列入國家標準，而且是很快進入世界標準。中國的鋁合金沒有一個合金進入世界的標準，鎂合金現(xiàn)在我們也正在開始進去，這個就是交大1號鎂。交大1號鎂的特點是什么？因為過去鎂在汽車上用擔心它的耐腐蝕，長安搞出來的基本上都是應(yīng)用在方向盤、儀表盤、骨架，沒有總成內(nèi)件。我們希望像鎂能夠用到汽車上面，能夠承擔總成內(nèi)件，就要解決高韌性以及抗腐蝕，這個就是我們高大1號鎂。它的最大特點就是它的耐腐蝕性很好，第二個就是它的力學性能很好，就是它在室溫條件下就相當于A356一樣，有300MPa，延伸率至少在10%，所以這個韌性實際上比鋁更高。

　　第二個就是高強度的鎂合金，我們是叫交大的2號鎂，那個強度可以到500MPa，意味著它的比強度，就是一個比重下面的材料的強度可以達到800兆，如果800MPa的話，就是每一個單位重量的是260MPa，如果是按照鋼的比重算的話是8的話，就是要1500MPa，就相當于這樣的一個重量。這些東西都是試驗，在汽車上都沒有用上去，大部分還是跟跨國企業(yè)在做合作，這個跟通用，跟本田，以及跟他們的一些一級供應(yīng)商比如日立在做一些合作。

　　第三個叫交大3號鎂，這個3號鎂最大的特點就是它耐溫度的性能已經(jīng)完全超過了鋁合金，過去開發(fā)鎂的時候都是跟著鋁合金跑，鋁合金什么強度我鎂也做什么強度？但是有這樣一個3號鎂出來以后它在耐熱性能上面全面超過鋁，可以看到，在300度可以達到300MPa，鋁是過不了200度，過了200度這個鋁已經(jīng)軟化的很厲害了。這個是跟通用汽車搞的，搞的一個6缸的缸體，所以為什么我們說發(fā)展這個關(guān)鍵部件，發(fā)動機部件，甚至于其他的底盤上面的一些部件，更要發(fā)展一些這樣的部件。這個東西用上去以后，這個是1號鎂，這個是3號鎂，這個耐熱，用活塞提升。一輛車大概可以減重18公斤，這個是跟美國通用的合作。然后這個是用發(fā)動機上面的缸蓋，已經(jīng)做了跑車試驗，跑了9009多公里，現(xiàn)在還在做。還有包括輪轂，汽車的輪子，這個輪子是我們跟日本企業(yè)合作的，跟NK，就是跟(遠清)合作，NK就是一級方程賽、二級方程賽的輪轂都是他的，但是他搞不了鎂，所以跟我們一起合作，所以這個輪轂，這個是去年11月份在他們現(xiàn)場做的一些試驗，第一次很快，我們大概做了半個小時，60個輪轂就出來了，主要是先鑄后懸，用這個辦法來生產(chǎn)。

　　第三個介紹一下碳纖維回收技術(shù)，碳纖維回收技術(shù)，我們在三年前非常偶然的一個技術(shù)碰撞搞出來的，我認為是做的非常好，因為如果汽車上面要做碳纖維的增強技術(shù)的話，你回收不解決，這個汽車上面用不了。現(xiàn)在碳纖維增強的復合材料基本上都是航空用的多，飛機是無所謂了，我們自己國防上面用一些導彈會用這些，這個回收的量不大。但是如果是要碳纖維增強的復合材料要用到汽車上面去，如果回收技術(shù)不解決的話我想這條路是走不下去的。我們是用什么樣的回收技術(shù)呢？講起來很簡單，但是要實現(xiàn)很難，最早的一個碰撞就這樣出來了，當時也是跟外國人一起吃飯，這個人已經(jīng)退了多少時間了，他當時主要就是推薦他的一個技術(shù)，我認為這件事很有意思就共同來做了，做下來我們是做的非常好。它的根本原理就是利用高溫的水蒸氣，溫度到了一定的高度它氫氧分離了，把有用的變成能源，留下的就是碳纖維。我們做的這個實驗，這個是原來汽車的一個保險缸，放進去以后做實驗，碳纖維就完整的回收，而且強度沒有任何下樣，可以重復使用。然后回收下來的機體又變成了能源，所以這樣一來我們就搞了一個產(chǎn)業(yè)，就搞了一個中試裝置，一天可以回收三噸。

　　我大概給大家介紹這些，謝謝大家。

　　注：本文根據(jù)現(xiàn)場速記整理，未經(jīng)嘉賓審核。