铝合金材料发展现状、趋势及展望！
发布日期: 2020-11-7 13:24:56 | 来源:台州市新潮珩磨设备制造有限公司
我国是铝合金材料生产和消费大国，铝合金材料在交通、海洋、空天等领域具有广泛应用，尤其在汽车、飞机、航天、舰船等领域的一些轻量化关键部件上，铝合金材料具有不可替代性。而国内绝大部分铝合金材料属于中低端产品，生产能耗高、效率低、成本高、附加值低，恶性竞争的情况难以得到改变，且部分高端产品仍需从国外高价购买，这无疑阻碍了我国制造业升级的步伐。我国虽在通信、高铁等领域具有显著优势，但随着国际形势错综复杂地变化，关键材料领域被卡脖子的风险日渐突出，自主创新迫在眉睫。在新的产业形势下，发展高端铝合金材料绿色化、智能化的制备与加工技术对支撑我国关键制造业的可持续优质发展具有重大战略意义。本文主要介绍了国内外铝合金材料发展及研究现状，分析常用铝合金系的市场需求，总结目前我国在此领域遇到的问题以及未来发展目标，并给出相应的发展对策，以促进相关产业的升级和进步。
总体来看，工业发达国家铝合金材料开发与应用的历史时间长，基础好，研究积累雄厚，铝合金材料体系系统性强，产业技术水平较高。尤其是美国、俄罗斯等工业强国较早开展了铝合金材料的研发工作，申请了大量的铝合金牌号，广泛应用于汽车、船舶、空天等领域，现已形成了一定程度的专利霸权。“十三五”以来，我国铝材生产能力和技术水平取得了巨大进步，2019年铝材产量达到5.252×107t，居世界首位。我国自主研发了LC4、LC9、LY12、2A12、2A16、7A04、7B04、7A50、7B50等系列铝合金，建立了第一代、第二代、第三代铝合金材料加工技术体系。近年来，我国自行研制的新型高强韧铸造铝合金、第三代铝锂合金、高性能铝合金型材的性能均达到国际先进水平。在《变形铝及铝合金化学成分》（GB/T3190—2020）中，近10年我国共增加了29个国产铝合金牌号。其中北京工业大学在国际上率先掌握了含铒弥散强化铝合金的制备和加工技术，研发的含铒5E83铝合金冷轧板、5E06铝合金热轧板、热挤压壁板等5个合金牌号列入国家标准，在国防及汽车等领域获得重要应用，部分品种替代了进口产品。
值得注意的是，虽然我国铝合金材料在产业规模与技术水平上成绩斐然，但是我国现代工业体系建设起步晚、底子薄，追赶发达国家难度较大，相当部分关键基础材料、核心零部件仍不能自给。我国在未来较长一段时期内都是关键基础材料的需求大国，对此类材料数量和种类的需求将持续增加。而高端材料在产业体系中所占比例不高，原始创新偏少、基础共性关键技术和精深加工技术研发不足。美国铝业公司有3万项专利，与之相对的是中国企业原创性专利少，几百个常用牌号，中国自己研发的却很少，同时产品质量的一致性、均匀性、稳定性不高。此外，我国铝合金材料产业粗放式发展的问题严重，产业规模增长虽快，但研制少，“产学研”一体化的技术创新力量薄弱，高校与企业之间无法发挥协同创新优势。所以，逐步推进相关研究和产业向高质量、高创新、高效率发展十分重要。结合我国实际情况与我国铝合金领域所遇瓶颈，提出以下中期发展目标：到2030年，高性能铝合金材料达到国际先进水平，部分达到国际领先水平，材料综合力学和工艺性能满足现代制造业指标要求，实现空天飞行器、新能源汽车、轨道交通和厢式货车等领域的大规模应用，第五代铝合金国产化率达到80%以上，空天用轻合金产量和应用达到2×105t/a，交通运输用轻合金产量达到3×105t/a。长期发展目标：到2035年，铝合金材料达到国际领先水平，实现绝大部分铝合金材料的自给和输出，领导全球铝合金产业的发展。第五代铝合金全面国产化，研制成功第六代铝合金，空天轻合金产量和应用达到3×105t/a，交通运输用轻合金达到4×106t/a。（本文转载自中国工程科学，2020年 第22卷 第5期，作者：管仁国，娄花芬，黄晖，梁霄鹏，肖翔，李慧中，李芳，王建军，运新兵，曾黎滨，仅作分享，不代表本号立场，如有侵权，请联系小编删除，谢谢！）
围绕上述铝合金材料的问题、发展趋势和发展目标，着力提高自主创新能力，建立产业链上下游优势互补、密切合作机制，缩短周期，形成持续创新能力，实现我国从材料大国向材料强国的战略转变，仍需在以下方面不懈努力。围绕国家重大工程建设需求，加强“产学研用”协同创新，开展“产学研用”合作机制、利益分配、产权保护、诚信体系、保障政策等课题研究，解决目前“产学研用”间的壁垒，建立科学有效的创新机制。同时，加快制定铝合金材料产业发展指导目录和投资导向意见，完善产业链、创新链、资金链。发挥市场的资源配置作用，科学引导，理性投资，协调国家对重点基础材料行业的聚焦支持，帮助高性能铝合金材料中小企业健康成长，营造具有国际竞争力的产业生态环境。推进产能置换和淘汰落后产能。积极扩大应用领域和应用水平，提升高性能铝合金产品质量的稳定性，降低生产成本，增强产业支撑能力。推动优势高端铝材企业与高端装备制造企业建立供应链协作关系。通过“产学研”合作，优化品种结构，促进产品融入全球高端制造业供应链，建立综合评价体系，提高国际竞争力。加强知识产权保护，加大财政、金融、税收等政策对高性能铝材的扶持力度，完善风险投资运行、避险和退出机制，形成鼓励使用国产高性能铝材的健康体系。加大深加工铝产品的政策扶持力度，落实高新技术企业税收优惠政策等，促进铝合金的应用发展。实施创新人才发展战略，加强中青年创新人才和团队培养，鼓励企业“产学研用”结合，采取柔性引进等灵活政策，建立国家铝产业创新中心，培养自主创新人才队伍，培养一批学科、专业技术带头人，有效提高人才要素在产业科技创新中的活跃度和推动作用，提升自主创新能力，实现铝产业转型升级。提升企业研发、生产和服务的智能化水平，建立以大数据为基础的工艺模型化、控制智能化的数字化工艺体系。试点示范工厂，提高产品性能稳定性和质量一致性。鼓励企业模式创新，促进“互联网+”与企业生产经营全过程融合，推广个性化定制、柔性化制造，满足多样化、多层次需求。
（六）加强国际合作，尤其是“一带一路”国际合作
积极落实“一带一路”合作，提升装备、产品、技术、标准、服务的全产业链国际化经营能力。按照《国务院关于推进国际产能和装备制造合作的指导意见》，充分发挥技术、装备和人才优势，综合考虑资源、能源、政治、法律、市场等因素，鼓励有实力的企业在资源丰富的地区投资建厂，同时积极学习国外企业先进的技术和管理经验，不断优化产品与装备，提升国际竞争力。
