數(shù)據(jù)顯示，目前北美每輛汽車使用鎂合金3.5kg，歐洲PASSAT和Audi A4上每輛車使用鎂合金達(dá)到14kg，而國產(chǎn)汽車每輛用量平均僅1.5kg。專家預(yù)測，到2020年，歐美日汽車用鎂合金的市場需求是77萬噸，國內(nèi)需求為5萬～10萬噸。鎂合金重量輕、吸震性能強(qiáng)、鑄造性能好，自動(dòng)化生產(chǎn)能力和模具壽命高、尺寸穩(wěn)定，作為最輕的工程材料，鎂合金不僅是最適合鑄造汽車零部件的材料，也是最有效的汽車輕量化材料。

■耐腐蝕性差、成本和廢品率高是鎂合金普及“攔路虎”

汽車上可采用鎂壓鑄件的領(lǐng)域大致可分為兩大類：一類是以鎂取代原來采用其他材料做壓鑄件的領(lǐng)域；另一類是直至目前還在采用焊接鋼結(jié)構(gòu)或鋁板材料的場合。對(duì)于前者，最常見的是以鎂壓鑄件替換鋁壓鑄件，雖然兩種材料有同等的鑄造特性，但若全面衡量重量與成本因素，選用鎂當(dāng)然更加合理。

我國是鎂資源豐富的國家，資料顯示，中國的鎂資源總儲(chǔ)量占全球的85%，位列世界第一位。不過，我國在鎂資源利用方面卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，專家表示，在汽車、國防、體育等鎂合金產(chǎn)品的生產(chǎn)應(yīng)用方面落后國外幾十年。實(shí)際上，鎂合金在汽車領(lǐng)域已經(jīng)有了很多應(yīng)用，比如現(xiàn)在全球62%的汽車方向盤都是用鎂合金做的，它不僅質(zhì)量輕，減振效果好，在發(fā)生意外撞擊時(shí)對(duì)人的傷害更小。在車輪、汽車防碰撞橫梁等部位使用鎂合金零部件來替代塑料件，在保證汽車安全性的情況下，對(duì)減輕汽車自身質(zhì)量、降低汽車能耗的效果特別顯著。

但是，我們也看到鎂合金制造汽車零部件確實(shí)存在壓鑄成本高、廢品率高、存在安全生產(chǎn)隱患等問題。鎂是一種很活潑的元素，耐腐蝕性很差，我國在鎂合金零部件抗腐蝕性方面的技術(shù)能力要差一些。另外鎂在加工過程中，容易發(fā)生燃燒和爆炸，存在安全生產(chǎn)問題。這兩個(gè)問題解決不了，鎂合金在汽車上的應(yīng)用會(huì)大受影響。

此外，目前國內(nèi)很多汽車廠不敢使用鎂合金是存在思想認(rèn)識(shí)問題和迫于制造成本的壓力，如果沒有政策性的鼓勵(lì)和嚴(yán)格的整車重量要求，短期內(nèi)這種情況是無法改變的。

■工藝改進(jìn)克弱點(diǎn) 規(guī)模普及待扶持

任何一種材料在應(yīng)用推廣過程中都會(huì)遇到問題，但隨著技術(shù)的進(jìn)步這些問題都會(huì)得到解決。鎂合金也不例外。近年來，國內(nèi)對(duì)鎂合金深加工產(chǎn)業(yè)化的研究與應(yīng)用已經(jīng)有所發(fā)展，主要集中在汽車方向盤、中控支架及一些較小的零件，這些產(chǎn)品不暴露在外，因此就規(guī)避了鎂合金表面處理的難題。

其實(shí)只要通過一些生產(chǎn)工藝的改進(jìn)就可以使鎂合金零部件的生產(chǎn)成本降低。鎂合金從熔化至產(chǎn)品成型的過程中需要使用氣體保護(hù)而鋁合金不需要，熔化設(shè)備投入也略高于鋁合金，而且鎂合金鑄造時(shí)溫度低不易成型且零部件后期表面防腐處理費(fèi)用也高于鋁合金。但如果企業(yè)根據(jù)用量自行配置氣體發(fā)生器將會(huì)很大程度降低用氣費(fèi)用。鎂合金的鑄造溫度比鋁合金低，冷卻速度相應(yīng)要快，而且在后序機(jī)加工環(huán)節(jié)鎂合金易加工，切削速度快，鎂合金防腐處理上可根據(jù)零件不同的使用條件要求以不同的方式處理。綜上所述，鎂合金生產(chǎn)綜合成本僅高于鋁合金5%左右。

當(dāng)鎂鋁價(jià)比小于1.3時(shí)，作為鋁合金替代品的鎂合金材料將會(huì)得到大量使用。目前國內(nèi)鎂合金在汽車上的應(yīng)用以壓鑄件為主，壓鑄件工藝已較成熟，成本下降至應(yīng)用臨界點(diǎn)，但鎂合金板帶材市場不成熟，應(yīng)用技術(shù)仍有待完善。

當(dāng)前歐美、日本等國對(duì)鎂合金的推廣和應(yīng)用都有相應(yīng)的支持，希望我國政府也能出臺(tái)一些政策來支持和鼓勵(lì)汽車企業(yè)在確保質(zhì)量的前提下適度應(yīng)用鎂合金零部件，真正走上輕量化道路。就像國家對(duì)新能源汽車大力扶持使得大批電動(dòng)汽車企業(yè)研發(fā)蜂擁而上，如果國家對(duì)鎂合金有對(duì)新能源汽車一半的扶持力度，鎂合金汽車零部件的應(yīng)用僵局也將會(huì)打破。

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鎂合金在汽車方面的應(yīng)用

■汽車內(nèi)部構(gòu)造

雖然鎂合金耐腐蝕性差，但是對(duì)于汽車內(nèi)部構(gòu)造來說，防腐不是主要考慮的問題，因此鎂合金在汽車內(nèi)部構(gòu)造得到了比較廣泛的應(yīng)用，尤其是在儀表盤和轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)中。據(jù)悉，第一只鎂合金儀表盤支柱是由通用公司在1961年壓鑄生產(chǎn)，比使用鋅合金壓鑄生產(chǎn)的同樣部件節(jié)省了4kg材料。過去十多年間，采用鎂合金壓鑄的儀表盤支柱取得了極大進(jìn)展。

鎂合金在座椅上應(yīng)用始于1990年代的德國，主要是奔馳公司在SL Roadster中使用了鎂壓鑄生產(chǎn)的帶有三點(diǎn)安全帶的座椅結(jié)構(gòu)。與鎂合金在儀表盤上的應(yīng)用情況相似，近幾年，采用鎂合金設(shè)計(jì)、制造的座椅也經(jīng)歷了一個(gè)明顯提高的過程。現(xiàn)在采用鎂合金的座椅結(jié)構(gòu)最薄可以達(dá)到2mm，大大減輕了重量。雖然其他材料如高強(qiáng)度鋼、鋁、復(fù)合材料等也得到使用，但是專家預(yù)測鎂合金未來將會(huì)成為汽車座椅部件輕量化和具有成本效益的一個(gè)主要材料。

■車身

雖然鎂合金在車身應(yīng)用中受限但是也得到了整車廠的應(yīng)用。通用汽車在1997年引進(jìn)C-5 Corvette　時(shí)，使用了整片鎂合金壓鑄的車頂框架，此外，鎂合金也被應(yīng)用在凱迪拉克XLR 敞篷車的可伸縮硬頂敞篷車頂和頂部框架，福特F-150卡車和SUV也使用了有涂層鎂鑄件作為散熱器的支架。在歐洲，大眾汽車公司和奔馳已率先實(shí)現(xiàn)了薄壁鎂合金鑄件在車身面板中的應(yīng)用。

目前，提高鎂合金在汽車車身結(jié)構(gòu)上應(yīng)用的一個(gè)項(xiàng)目就是由加拿大、中國、美國三國政府及USAMP（美國汽車材料聯(lián)盟，克萊斯勒，福特和通用汽車公司組成的財(cái)團(tuán)）資助的“鎂前端研究與發(fā)展”項(xiàng)目。該項(xiàng)目匯集了來自美國、中國和加拿大國際范圍的獨(dú)特團(tuán)隊(duì)，并已開發(fā)出汽車用鎂應(yīng)用的一些關(guān)鍵技術(shù)和知識(shí)庫。在這個(gè)項(xiàng)目中開發(fā)的技術(shù)和知識(shí)庫，不僅有利于作為測試的前端結(jié)構(gòu)的汽車用鎂的應(yīng)用，同時(shí)也促進(jìn)原鎂生產(chǎn)、零部件制造、基礎(chǔ)研究以及先進(jìn)計(jì)算工具的開發(fā)。

■底盤

當(dāng)前，鑄造或鍛造鎂合金車輪已被用于許多高價(jià)位的賽車或高性能跑車。然而，相對(duì)較高的成本和鎂合金車輪潛在的腐蝕問題阻止其在大批量生產(chǎn)車輛上的應(yīng)用。

未來，輕量化、低成本的鎂合金底盤部件，如輪轂、發(fā)動(dòng)機(jī)懸架以及控制臂等零部件的生產(chǎn)將依賴鎂合金鑄造工藝的大力提高，已經(jīng)在鋁合金輪轂和底盤部件上開發(fā)的各種鑄造工藝經(jīng)過改造后可以成功適用于鎂合金。此外，低成本、耐腐蝕圖層和新的具有抗疲勞和高沖擊強(qiáng)度的鎂合金開發(fā)也都將加速鎂合金在底盤上的應(yīng)用。

■動(dòng)力總成

動(dòng)力總成的大部分鑄造件如發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、汽缸蓋、傳動(dòng)箱、油底殼等是由鋁合金制成。目前，北美生產(chǎn)的皮卡和SUV已經(jīng)鎂合金變速器，大眾和奧迪的鎂合金手動(dòng)變速器也在歐洲和中國大批量生產(chǎn)。

當(dāng)前，通過對(duì)鎂強(qiáng)化的發(fā)動(dòng)機(jī)原型進(jìn)行的測功儀試驗(yàn)已經(jīng)取得了有效的進(jìn)展，這就意味著未來在動(dòng)力系統(tǒng)中會(huì)有更多鎂合金得到應(yīng)用。美國汽車材料聯(lián)盟鎂動(dòng)力系統(tǒng)鑄件項(xiàng)目(MPCC)的目標(biāo)是使鎂合金能夠完全替代V block en-gine發(fā)動(dòng)機(jī)中的主要鋁合金部件。該項(xiàng)目中氣缸缸體成功實(shí)現(xiàn)了減重25%（全部鋁鑄件的29%被替換為鎂鑄件）。