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国内外高端铝合金材料发展及研究现状

近日，俄罗斯国立研究型技术大学研制出一种低成本、可耐400℃高温的

铝合金，相较于其他类似合金可承受范围高出100℃至150℃，预计将大大减少

铁路运输、航空和其他设备的重量和碳足迹。而我国在碳中和和轻量化背景下，

也在积极探索“以铝代钢”的发展模式，推动铝合金行业的发展。

一、铝合金行业市场规模

由于铝合金耐高温、可循环利用、低成本等优点，近年来日益受到各个领域

的广泛应用。2017年铝合金行业市场规模为2011.18亿元，2020年增长至

2765.53亿元。预计2021年铝合金行业市场规模将达到2997.55亿元，2022

年将进一步达到3318.34亿元。

近年来，我国铝合金产量持续增长。2021年9月中国铝合金产量为93.5

万吨，同比增长3%；2021年1-9月中国铝合金累计产量为835.4万吨，累计

增长19.2%；2015-2020年中国铝合金产量逐年递增，2020年达到最高。

二、国内外铝合金材料发展及研究现状

（一）国外铝合金材料发展及研究现状

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。

在汽车领域，铝合金是实现汽车轻量化的重要材料。在2XXX系铝合金方

面，美国的雷伊路菲公司和法国的西贝内公司相继开发了2036-T4、AU2G-T4

铝合金板材，用于汽车车身。在5XXX系铝合金方面，美国铝业公司（ALCOA）

开发了X5085-O、5182-O等铝合金，用于车身内板。在6XXX系铝合金方

面，美国研制了6009和6010车身铝合金板。挪威海德鲁铝业公司[2]在

2018年开发了HHS360合金，抗拉强度比6082合金提高了10.8%，达到

360N/mm2，伸长率达到10%；之后，该公司又在此基础上开发了HHS400

合金，抗压强度达到400N/mm2，屈服强度不小于370N/mm2，伸长率

为8%，主要应用于汽车制造。美国的肯联铝业公司[2]开发了HSA6系列合

金，其中HSA6-T6合金挤压型材的最低屈服强度为370N/mm2，而最低抗

拉强度为400N/mm2，与采用传统铝合金材料制造的全铝汽车质量相比，可

减重30%以上。目前，国外先进铝加工企业致力于开发低成本的汽车板。印度

的诺贝丽斯铝业公司已经推出AdvanzTM系列合金Ac5754R，进一步减轻了

汽车重量。该公司还与捷豹路虎汽车有限公司合作开发了具有优异成形和卷边性

能的AC-170PX铝合金[3]，用于汽车覆盖件外板。而美国的奥科宁克公司成

功开发了新一代汽车板生产设备与工艺“Micro-Mill”技术，极大地提升了汽车

车身和覆盖件用铝板的性能，综合性能提升20%，成本降低30%。目前，在

汽车车身板领域，应用最多的为6082铝合金，在前后防撞梁上较多企业尝试

使用6XXX系或7XXX系挤压型材来制备。

在船舶领域，铝合金在船舶上的应用逐渐扩大。国外发展较早。迄今为止，

主要是5XXX系和6XXX系铝合金，分别用于船壳体和船上建筑。在变形铝合

金方面[4]，主要有：美国的5086、5456合金，日本的5083合金，英国的

N8（5083）合金，前苏联的AMr6（5A06）、AMr61、B48-4（01980）、K48-1、

K48-2合金。俄罗斯研制了含钪（0.1%~0.3%）的高强度Al-Zn-Mg