鎂金屬將成為下一代汽車輕量化主流材料

　　一輛汽車的性能、操控、經(jīng)濟(jì)性與汽車重量有著密切的關(guān)系，此外，隨著燃效法規(guī)的日益嚴(yán)苛，汽車輕量化幾乎成為每家車企追求的目標(biāo)。高強(qiáng)度鋼材、鋁材、甚至碳纖維都已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。而現(xiàn)在人們逐漸轉(zhuǎn)向此前被認(rèn)為過于昂貴的鎂材料。

　　根據(jù)汽車媒體Wards Auto消息，美國(guó)能源部先進(jìn)研究計(jì)劃署(APRA-E)已經(jīng)撥款3200萬美元輔助車企開發(fā)汽車輕量化技術(shù)，其中，鎂材是重點(diǎn)開發(fā)對(duì)象。

　　鎂的密度為鋼鐵的四分之一，為鋁的三分之二，不過相對(duì)地，其成本比鋼材高出75%，比鋁高三分之一。由于成本偏高，因此鎂材的應(yīng)用受到了極大限制，此外，其生產(chǎn)加工的過程并不是很環(huán)保。

　　目前全球大部分的鎂材料均從中國(guó)出口，各國(guó)除了要承擔(dān)進(jìn)口稅之外，對(duì)于中國(guó)來說，在加工鎂材時(shí)將產(chǎn)生大量污染，生產(chǎn)中使用的煤燃燒后會(huì)產(chǎn)生大量二氧化碳。

　　在美國(guó)，大部分的鎂材加工工廠位于猶他州，使用電解法從該州的大鹽湖(Great Salt Lake)中的熔融鹽里提取鎂。

　　在提取鎂的同時(shí)將對(duì)環(huán)境的影響降到最低是鎂材大量運(yùn)用的關(guān)鍵。為此，APRA-E向西北太平洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(PNNL)撥款2百萬美元成立研究項(xiàng)目，試圖從海水中提取鎂。PNNL預(yù)計(jì)新的提取方法相比現(xiàn)有的方法效率高出50%，表現(xiàn)為提取過程中產(chǎn)生更少的溫室氣體排放以及更低的能量消耗。

　　有了全新的提取方法后，第二步是要決定鎂材究竟該用于車身的哪些地方。

　　答案是非常廣泛。經(jīng)預(yù)計(jì)，到2020年，車企制造的每輛新車中將運(yùn)用350磅的鎂材，運(yùn)用部位包括行李箱蓋、座椅框架。大眾的XL1車型中就大量采用了鎂材，用于加固車縱梁和碰撞架構(gòu)中。

　　福特公司也在進(jìn)行相關(guān)的研究，其研究方向是將鎂材用于加強(qiáng)部件的延展性，從而使車輛結(jié)構(gòu)能夠承受更大的剪切應(yīng)力。目前，鎂材尚不能在結(jié)構(gòu)件中大量運(yùn)用，因?yàn)槠浔容^容易發(fā)生斷裂。但福特公司表示，通過適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)加工方法，能夠改變這一現(xiàn)狀。該公司還表示鎂材的大輛運(yùn)用能夠降低整車重量20%左右。在鎂材成本昂貴的問題上，福特認(rèn)為這并不是障礙，因?yàn)檫@類材料主要運(yùn)用于高端車中，而鎂材的成本則與之匹配，另外帶來的減重效果能夠使汽車的操控、經(jīng)濟(jì)性上升，從而抵消其成本。