宇远新材料：为汽车轻量化塑造“强韧骨骼”
产学研项目获2024年度青岛市科技进步奖特等奖，近两年已创造12.97亿元新增产值
过去，人们大多认为“汽车越重越安全”，将车身沉重与安全可靠直接挂钩。然而事实上，沉重的车身不仅削弱了车辆的操控灵活性和制动效能，在突发事故中反而可能因巨大惯性造成更严重的伤害。随着科技进步，行业共识已然转向：车身结构与材料科学才是行车安全的根本保障，而汽车轻量化正是实现更高安全与效能的关键路径。
在这一变革浪潮中，青岛宇远新材料有限公司联合青岛理工大学、上海交通大学等7家单位，历时八年产学研协同攻关，在“高致密度压铸控形控性机理及高强韧合金研发与产业化”项目上取得重大突破，解决我国高端汽车轻量化核心材料与工艺上的难题，更以实实在在的性能提升重新定义了汽车安全与效能标准。该项目荣获2024年度青岛市科技进步奖特等奖，交出了一份引领全球汽车轻量化发展的中国答卷。
技术突破实现国际领先
在材料领域，项目创新开发出成分精准可控的高强韧耐蚀合金，将压铸铝合金拉伸强度提升到接近航空铝合金水平，为轻量化提供了坚实的材料基础。
在工艺方面，针对传统压铸气孔率高、致密性差的行业痼疾，项目首创高致密度半固态压铸工艺。宇远新材料总经理宋学磊用了一个形象的比喻来解释其核心变革：“这就像做豆腐。”传统压铸注入液态金属的过程就像泼豆汁，容易四处飞溅裹入空气；新工艺是在中间加了一个制浆单元，通过精准控制温度、震动等要素，让金属“固液混合”，形成类似加了浓稠豆浆的半固态浆料。“这时再将其压入模具，就像挤牙膏一样，能平稳、致密地填充型腔，把气体有效排出去。”以几乎无缺陷的方式成形后，内部组织更致密，为后续热处理大幅提升材料性能奠定了坚实基础。
然而，实验室的成果要走向大规模量产，挑战巨大。宋学磊坦言：“在实验室里手工控制和批量生产差别很大，每一个环节的技术参数控制都非常关键——一台压铸机压铸一个模具需要精确控制130多个参数。因此，从产品设计、模具、装备到工艺节拍，每一个环节都需要下大功夫。”
为了解决关键产品的合格率问题，项目团队最多的时候连续奋战两个多月，所有专家都在生产现场盯着。通过不断优化参数和工艺，他们最终把合格率从20%提升到95%以上。正是这种产学研深度融合的攻坚克难精神，支撑项目同步构建起大数据驱动智能产线，通过实时采集十万级工艺参数并动态优化，使生产成本降低40%、能耗下降10%，推动精密制造真正进入智能化、稳定化时代。
经院士领衔的专家组鉴定，该项目总体达国际先进水平，其中高强韧合金设计、半固态压铸工艺及长深腔构件控形技术实现国际领先。
中国技术驱动绿色转型
技术的成功不仅在于性能提升，更在于能否被市场接受。轻量化材料替代面临核心的经济挑战：铝材替代钢材，成本压力巨大。当前铝材成本已达到钢材的3.5倍甚至4倍，单纯材料替换在经济上是不成立的。而项目通过材料研发、工艺革新、结构优化及智能生产的综合优势，成功破解了这一成本困局，使高性能轻量化部件的规模化应用具备了经济可行性。
技术突破迅速转化为产业竞争力。项目首创的高固相半固态流变压铸技术，成功实现卡车底盘件等复杂结构件的规模化生产，使我国成为全球少数掌握该量产技术的国家。研发的8大系列、100余种轻量化部件已装备在中国重汽、一汽解放等龙头企业，占据商用车轻量化部件61.5%的国内市场，还为宁德时代电池系统进行了配套。经实车验证，这些部件在60%减重的同时，碰撞安全性能反而提升15%、原材料消耗降低10%、综合性能提升30%。
项目近两年已创造12.97亿元新增产值。而在“双碳”战略背景下，该技术的社会效益也尤为显著。以我国4.35亿辆机动车保有量计算，每减重100公斤，年可节省燃油超百万吨。
这项“青岛智造”项目主导制订了7项行业标准，打破了国际巨头的技术壁垒，以卓越的性能、可靠的质量和显著的成本效益引领全球汽车产业向轻量化、高安全的新纪元加速迈进，为全球交通产业的绿色低碳转型提供了强有力的“中国方案”。（青岛日报/观海新闻记者 耿婷婷 实习生 万刘鑫）
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