一、第一本账:减重收益
铝的密度约为钢的 1/3(铝约 2.7 g/cm³,钢约 7.85 g/cm³),这是铝代钢的物理基础。
等刚度替换:利用铝的低密度与截面增厚设计,典型减重幅度业内常用经验值约在 40%-50% 量级。
等强度替换:以强度更高的 6 系、7 系铝合金替代普通钢材,减重幅度可更高。
收益落点:商用车载重能力提升、新能源车续航改善、制动与轮胎损耗下降、运输能耗降低。对营运车辆而言,减重的收益是按整个使用周期累计的,往往在数年内即可覆盖材料价差。
需要注意的是,减重收益必须与零件的功能要求绑定评估:覆盖件看重刚度与表面质量,承力结构件看重强度与疲劳,电池包结构件还要兼顾导热与密封。
二、第二本账:材料与工艺成本
成本项 | 铝相对钢的表现 | 说明 |
原材料单价 | 通常更高 | 铝锭价格随市场波动,可参考上海有色网报价 |
零件重量 | 显著更低 | 同样功能用料重量下降 |
成形工艺 | 需针对性调整 | 回弹大、成形窗口窄,需匹配状态与模具 |
连接工艺 | 需切换方案 | 铆接、SPR、搅拌摩擦焊等方案成熟度已较高 |
回收残值 | 明显更高 | 铝可循环再生,残值回收率高 |
结论:单件材料成本铝通常高于钢,但"单件成本 = 单价 × 重量",重量下降会部分对冲单价劣势;叠加回收残值后,全生命周期成本差距进一步收窄。
三、第三本账:碳排放与合规
使用阶段:车重下降直接降低运行能耗,使用周期越长,减排总量越大。
材料阶段:原生铝生产的碳排放高于钢,但再生铝的能耗与碳排放远低于原生铝(行业常引用"仅为原铝约 5%"的量级,具体以核算口径为准),使用再生铝可显著降低材料阶段足迹。
回收阶段:铝可多次循环且性能保持好,闭环回收是铝代钢的重要加分项。
在双碳目标与出口合规要求下,第三本账正从"加分项"变成"必答题"。
四、产品应用
应用部位 | 具体用途 | 材料要求 | 适配优势 |
电池包 | 托盘、护板、上盖 | 强度、导热、密封 | 6系板材强度与加工性平衡 |
车身覆盖件 | 发动机盖、翼子板 | 表面质量、烘烤硬化 | 6系外板牌号成熟 |
结构加强件 | 横梁、纵梁 | 高强度、吸能 | 6系/7系按受力选择 |
商用车厢体 | 厢板、蒙皮 | 耐候、减重 | 5系耐蚀且易维护 |
热管理部件 | 水冷板、隔热罩 | 导热、钎焊性 | 3系/4系复合钎焊板 |
五、结语
铝代钢的经济性没有统一答案,但有三条稳定规律:使用周期越长、运行强度越大,减重收益越显著;回收体系越完善,材料阶段劣势越小;再生铝比例越高,碳账越好看。 建议在立项阶段就按三本账做量化测算,而不是只看单价。
河南明泰铝业股份有限公司(股票代码:601677),1997 年成立、2011 年上交所上市,年产能 160+ 万吨,2024 年销量突破 145 万吨,通过 IATF 16949、ISO 9001/14001 认证,具备"1+4"热连轧等装备能力,并布局再生铝与复合材料产业链。
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厚度:0.15-600mm
状态:O,H12,H14, H16,H18,H19, H22,H24,H26, H28,H32,H34 H36,H38,H111, H112,H114,H 116,H321等
起定量:按照客户需求生产
典型应用:氧化料、拉杆箱、5052油箱料、液晶背板、罐体料、门板料等
厚度:0.15-600mm
状态:O,12,H14, H16,H18, H22,H24,H26, H28,H32,H34 H36,H38,H111, H112,H114,H116,H321,F
起定量:按照客户需求生产
典型应用:船板、空分设备罐体、油罐车、动力电池侧板、LNG吊顶、料仓等
厚度:0.3-500mm
状态:O, T4, T6, T651
起定量:按照客户需求生产
典型应用:手机卡槽,手机壳,模具,汽车车身等。
厚度:0.018-0.5mm
状态:O,H14,H16,H18,H19,H22,H24
起定量:按照客户需求生产
典型应用:药品包装箔、胶带箔、食品包装、啤酒封箔等