汽车减重 创新为魂——专访中国工程院院士、上海交通大学教授丁文江

　　“汽车轻量化可以说是汽车业一个永恒的主题，对新能源车更是重要。”日前，在2019（第十三届）汽车轻量化大会暨展览会现场，中国工程院院士、上海交通大学教授丁文江在接受《中国汽车报》的专访时说。他表示：”目前，汽车轻量化方面的新产品层出不穷，包括新型钢、铝合金、镁合金和碳纤维等，但是这些新型材料想要实现自主研发和应用还面临两方面的难题：“一方面是我们过去汽车产业走过来的路，主要是跟踪和模仿，对关键零部件自主研发和应用的能力不够，这是轻量化发展面临的瓶颈之一。另一方面，我国仍存体制机制上的瓶颈。导致这些创新技术在应用方面往往周期长、花费大、风险高。这也就要求我国需要从国家层面上加强顶层设计，大家拧成一股绳来做好新材料的应用和创新。”

　　♦成果分享：“非热处理”的铝合金

　　丁文江谈到他研究团队的一个重要成果——高强韧非热处理的压铸铝合金。这个新型铝合金的特点就在于“非热处理”。随着汽车的发展，轻量化的需求要求越来越多的零部件具有更高的强度、更高的韧性，而且最好不要进行热处理。他解释说，之所以强调“非热处理”，首先是因为一些大的零部件，进行压铸以后再进行热处理它的变形很大。其次，热处理的时候会出气泡，所以压铸零件一般不经过热处理，高强韧非热处理的压铸铝合金就应运而生。

　　目前，丁文江团队所研究的高强韧非热处理的压铸铝合金主要分4种类型，此次他主要介绍了两种类型。第一个，是一号压铸铝合金，该合金最重要的特性是通过微量的吸附进行核心化的控制，来获得不需要热处理的高强、高韧的压铸铝合金。不经过热处理它的性能可以在300兆帕以上，延伸率可以在10%以上，无论是高温性能还是室温性能都优于现有的铝合金。目前，该材料已经应用在美国凯迪拉克的一些零部件上面。据了解，该类型的铝合金还拥有很好的稳定性。并且它的疲劳寿命得到了大幅度提高。第二个，是二型压铸铝合金，该类型合金的密度比铝本身还轻，并且它强度更高，耐腐蚀性更好。具体而言，它的抗压强度可以达到400兆帕，延伸率可以达到13%以上，吸附强度可以达到40%。

　　♦碳纤维增强复合材料的回收技术

　　丁文江谈到其团队在金属材料的研发过程中发现，通过热处理即采用非常高温的气体可以对碳纤维增强复合材料进行无害化回收处理，并且碳纤维没有受到任何的损伤，而且没有任何排放。更重要的是，进行回收的过程当中分解的气体又可以供应自身的能源，这样一来，复合材料如果在汽车上大量使用的话，回收问题就可以得到有效解决。经过8年多的研发，丁文江团队现在的实验装置每天可以处理三吨的复合材料，能够把碳纤维完整地回收。经过处理之后，原先汽车当中的碳纤维被完全分析出来，汽化成能源，如天然气。丁文江表示这种回收处理的方式有3个优点：第一，成本不高；第二，没有任何排放；第三回收的碳纤维可以完全重复使用。

　　最后，丁文江讲到了他在研发过程当中的几点体会。首先是材尽其性，任何一个材料都有它最本质的特性，这个特性一定要让它充分发挥，不要去违背它的本性进行研究。其次是重视材料的成形或制造工艺，顺性而为。研究的材料一定要跟最终的产品挂起钩来，随着材料的特性去做它的成形。第三是料一定要成材，材一定要成器，器一定要好用。可以说世界上只有已经应用的材料和还没有应用的材料，如果一个材料不能应用，它就不叫材料，应该叫物质。第四是一定要把产业的痛点作为科技创新的重点。第五，对企业家来说，一定要善于把科研人员手中的科技创新点作为产业发展的新起点，一定要产、学互动，才能够出现更有效的创新。