上汽将于11月29日发布第二代镁合金电驱动壳体以及应用该方案的三合一电驱动总成系统，开启电驱轻量化的新篇章。
01. 镁，电驱轻量化绕不开的关键材料
轻量化一直是汽车行业追求的重要目标，尤其在新能源汽车领域，轻量化不仅能够有效提升整车重量表现，还能显著降耗，提升续航。
镁合金 ，作为一种理想的轻量化材料，以其密度低、抗震减噪、优异的压铸和切削加工性能，成为新能源汽车实现轻量化的关键。镁合金的密度仅为铝合金的三分之二，是目前最轻的实用金属之一。此外，镁合金资源丰富，易于回收，符合环保和可持续发展的要求。
以上汽第一代镁合金电驱动系统为例，相比传统的铝合金材料，该系统实现减重7kg，在其加持下整套电驱动总成的功率密度表现优异，达到了4.4kW/kg。
镁合金除了轻量化方面的优势，在成本控制上也具有显著的潜力。同等体积的零部件，假设铝需要1公斤，那镁就只需要0.66公斤，材料应用上就节省33.3%，结合当前镁的价格比铝便宜约5%。综合计算，理论上镁合金产品成本可实现降低40%左右。在当前市场环境下，这无疑为车企提供了更具成本竞争力的选择。
镁合金在汽车工业中的应用历史可以追溯到20世纪初期，最早助力赛车实现轻量化，提升操控表现。后逐步扩展到量产车型，德国大众甲壳虫汽车自1939年起就采用了镁合金用于发动机零部件。由于其轻质高强的特性，镁合金材料在汽车中得到了广泛的应用。
作为镁合金技术的先行者，上汽集团在镁合金应用方面积累了丰富的经验。也一直在推动镁合金技术的应用，2022年上汽智己L7便采用了镁合金作为其电驱动系统壳体材料，这不仅开创了全球镁合金在电驱量产产品中的应用先河，也成为当时汽车领域最大的镁合金零部件。在其卓越的轻量化性能表现下，助力智己、飞凡、名爵品牌车型实现良好的市场表现。
今年5月，这项技术还斩获了国际镁协“2024年度优秀镁合金汽车铸件”大奖，得到业内专家和企业的广泛认可。
在材料方面，常见的镁合金包括AZ系列、AM系列、AS系列和AE系列，其中AZ系列因其优异的力学性能和铸造性能，成为制造复杂薄壁压铸件的首选材料。例如，AZ91D就是AZ系列中的一个代表性牌号，它在汽车领域的应用非常广泛，占据了汽车用镁合金市场的绝大部分份额，上汽镁合金电驱应用也选用了该材料。
02. 成型工艺，镁合金上车的 “拦路虎”
车用镁合金虽然应用历史悠久，但更多的还是停留在简单、小型结构件的应用上，比如屏幕框架等。由于成型工艺的限制，制约其在复杂、大型结构件领域的应用。这是因为镁材料晶体结构为六边形，导致其室温下塑性变形能力较差，因此在加工过程中极易出现裂纹和变形，增加了生产难度和成本。此外，镁合金在高温下容易发生氧化甚至燃烧，对浇铸设备的密封性和安全性要求极高。上述种种因素限制了镁合金的广泛应用。
以往镁合金压铸采用与传统铝合金压铸类似的工艺，主要进行特定的优化。
一是，由于镁合金的低热容量特性，要求压铸机压射系统能提供足够能量满足快速填充要求。
二是，从安全和材料损耗方面考虑，镁合金浇注系统需配备专用气体以保护熔炉，防止熔池表面快速氧化，以保证镁液维持在一个特定温度定量浇注。
但是依然无法从根本上解决镁合金加工的难点。
为了从根本上解决上述工艺问题，半固态注射成型技术得到关注。即通过控制金属在凝固过程中的条件，形成均匀细小的球状初生相，这种浆料在外力的作用下具有较好的流动性，避免加工过程中出现裂纹和变形。从而提高成型质量。同时半固态工艺无需使用熔化炉和保护气体，能耗大幅降低。和以往压铸产品相比，其强度、延伸率和耐腐蚀性均得到显著提升。然而，由于注射量的限制，半固态工艺在复杂结构件的加工中尚未得到广泛应用，尤其是在电驱动系统壳体的生产中。
03. 上汽全球首款半固态工艺镁合金壳体即将量产首发
此次上汽首次将半固态注射与高压压铸工艺结合，将两者的工艺优势得到充分融合。在其第二代镁合金壳体展现出了更强的力学性能、更优的耐腐蚀性和更高的致密度。并且在生产过程中无需使用保护气体，显著降低了能耗，是一项兼具高性能与环保优势的突破性技术，继续引领镁合金在电驱中的应用。
更多精彩内容，请锁定2024年11月29日的上汽二代镁合金电驱壳体发布会，见证这一轻量化技术的里程碑时刻。
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