汽车锻造零部件概述分析

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1、汽车锻造零部件概述分析经过多年的努力，我国氢燃料电池汽车技术研发取得积极进展，初步形成覆盖整车、燃料电池电堆和系统的技术体系，具备小规模产业化条件，与燃料电池汽车示范配套的加氢站在局部区域建成运行。目前燃料电池中高功率、金属板燃料电池电堆未实现大规模国产化，国内超薄、长寿命质子交换膜、高压储氢系统关键阀件领域还处于空白期。电池电堆功率密度、环境适应性、寿命还需要大幅提升，产业链还尚未形成。亟须加大技术创新和产业链培育力度。一、 汽车锻造零部件概述作为汽车工业的基础，汽车零部件种类繁多，从生产工艺区分包括铸造件、锻造件、冲压件、注塑件等，其中采用锻造工艺制造的汽车锻件一般用于承受冲击或交变应力的

2、工作环境，在汽车行驶中发挥着重要作用。（一）汽车锻造零部件锻造基本概念锻造是指在加压设备及工（模）具的作用下，使坯料或铸锭产生局部或全部的塑性变形，以获得一定几何尺寸、形状的零件（或毛坯）并改善其性能的加工工艺。锻造实质是利用金属的塑性变形使金属毛坯改变形状和性能而成为合格锻件的加工过程，其根本目的是利用外加载荷（冲击载荷或静载荷）通过锻压设备使金属毛坯产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的锻件，同时使锻件机械性能和内部组织符合一定的技术要求。金属材料经过锻造加工后，形状、尺寸稳定性好，组织均匀，纤维组织合理，具有突出的综合力学性能。机械装备中的主承力结构或次承力结构件一般都是锻造而成的，锻件

3、亦广泛地应用于国民经济和国防工业的各个领域。锻造的主要原材料为金属棒料、铸锭等。这些原材料在其冶炼、浇注和结晶过程中，不可避免的会产生气孔、缩孔和树枝状晶等缺陷，因而铸造工艺很难制造出能胜任需要承受冲击或交变应力的工作环境的零部件（例如轮毂轴承、传动主轴、齿圈、连杆、球头等）。金属棒料或铸锭在经过锻造加工后，其组织、性能均能得到有效的改善和提高。金属的塑性变形和再结晶，使粗大晶粒细化，得到致密的金属组织，从而提高锻件的力学性能。在模具设计时，若正确控制零件的受力方向与纤维组织走向，还可以提高锻件的抗冲击性能。（二）汽车锻造零部件锻造工艺分类根据锻件的尺寸和形状、采用的工装模具结构和锻造设备的不

4、同，锻造主要分为自由锻和模锻。自由锻是指用简单的通用性工具，或在锻造设备的上、下砧之间直接对坯料施加外力，使坯料产生变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件的加工方法。自由锻以生产批量不大的锻件为主，采用锻锤、液压机等锻造设备对坯料进行成形加工。模锻是指金属坯料在具有一定形状的锻模膛内受压变形而获得锻件，模锻一般用于生产重量不大、批量较大的零部件。按坯料在加工时的温度可分为热锻、温锻和冷锻。热锻指在再结晶温度之上利用外力作用锻压，致使材料变形而塑性。温锻指在再结晶温度之下某个合适的温度下对金属进行锻压。冷锻指对室温状态的金属材料进行压力加工。三种成形工艺的应用范围有所不同，其中热锻主要应用于轮

5、毂和齿轮坯、转向节、球头拉杆、高压共轨、曲轴、连杆等。（三）汽车锻造零部件锻造工艺的主要特点锻造工艺在加工零部件的过程中，具有生产效率高、锻件综合性能强等优势，因此被广泛应用于汽车、装备制造等领域的关键及核心零部件中。1、汽车锻造零部件加工设备专业锻件生产线具有投资大、建设周期长的特征。针对锻造材料的特点，锻造加工设备必须具备较高的性能，因此，锻造企业通常需要投入大量资金购置专业化设计软件、高精度数控锻造设备、高均匀性的加热设备、高性能的热处理设备、数控机加工设备以及成套理化检测设备等，以满足不同生产工艺和下游客户对生产的要求。2、汽车锻造零部件加工工艺复杂锻件的主要功能是在工作中承受外力或传

6、递力矩，通常需要特殊的工艺处理以满足其所需性能。锻件产品主要生产流程包括下料、加热、锻造、热处理、机加工、理化检测等多个环节，加工过程涉及冶金、金属加工、热处理和机械设计制造技术等多学科、多领域技术，技术集成度较高。此外，锻件产品具有典型的多品种、多规格、定制化的特点，不同产品的结构差异较大，需要企业具备大量的专业化技术工人，在生产过程中精确控制各种技术参数，以保证产品质量。（四）汽车锻造零部件发展概况汽车产业作为多国的支柱型产业，其零部件产业规模大，是锻造工艺特别是热模锻工艺的重点应用领域。模锻工艺生产的锻件中主要为汽车锻件，各年汽车锻件产量占模锻件产量比例均在60%以上，近几年汽车锻件产量

7、保持稳定发展的态势。经过多年的发展，我国建立了较为完整的汽车锻造零部件产业链配套体系，技术水平与锻造业强国的差距逐渐缩小。随着我国国民经济各产业向高质量发展阶段转变。1、汽车锻造零部件行业锻造原材料从普通钢材向有色金属发展汽车轻量化以及新能源汽车的深入发展，进一步扩大了新材料锻件的应用，特别是轻合金锻造技术，促进有色金属锻造的开发和使用力度，例如铝合金、镁合金等有色金属锻造零部件。2、汽车锻造零部件行业关键锻件国产化趋势加速我国汽车锻件零部件在规模与发展速度上取得了很大进步，同时在关键零部件领域取得了重要进展，国产化趋势加速。我国开发了高压共轨系统的核心零部件，如高压共轨管、柱塞套、喷油嘴、汽

8、油高压共轨系统不锈钢油轨系列精锻件等零部件，成功实现国产化。3、汽车锻造零部件行业逐步采用自动化、数字化、智能化生产根据中国锻压协会统计，锻造企业人工成本占销售额的比例从2015年的1187%降低到2020年的1064%，降幅超过了10%，随着自动化设备的采用，一线操作人员的整体素质大幅提高。自动生产线使锻造企业产线布局更加合理，贴近实际生产需求，劳动环境和生产条件已有大幅改善。基于自身转型升级需求，在相关部委及地方政府支持下，我国企业已纷纷对原有工厂、车间进行自动化、数字化、网络化升级改造，或者建立新型数字化车间、智能工厂。当前全球制造业格局正在进行新一轮洗牌，对于我国制造业来说，必将会推进

9、企业的数字化转型，以提升企业风险抵抗能力。4、汽车锻造零部件行业新能源汽车蓬勃发展促进锻造技术创新新能源汽车快速发展，呈现加速普及的态势。新能源汽车虽然在动力系统方面与内燃机汽车截然不同，但车辆行驶要求仍需符合汽车的一般要求，对安全、性能等方面并未放松要求。因此，新能源汽车对性能优良的锻造汽车零部件依然有着旺盛的需求，且新能源汽车为平衡汽车安全、性能与续航里程，对轻量化金属锻件、空心钢材锻件等既具备良好的综合力学性能，重量又相对较轻的锻件产生新的需求，促进了空心钢材锻件以及铝合金、镁合金等有色金属锻件的技术创新。二、 为内外资零部件企业营造更加平等的营商环境强调各地区各部门招商引资面对内外资企

10、业要一视同仁，严格贯彻执行国家政策法规，地方出台的招商引资优惠政策应确保内资和外资企业平等；发挥税收导向作用，降低、减免国内尚不具备研发制造能力的关键零部件进口关税，及时取消国内已能够生产的关键零部件及原材料进口税收优惠政策。三、 建立中国汽车创新理事会，增强顶层设计和战略咨询能力凝聚行业专业力量打造汽车领域高端智库。面向汽车强国建设对顶层设计和战略咨询的需求，联合跨行业、跨学科、跨领域的专业力量，官产学研共同参与，联合组建中国汽车创新理事会。理事会主要任务包括汽车创新战略高端研究与咨询，开展自下而上的国家汽车创新项目立项方向建议和重大项目评估，促进汽车技术与相关产业的跨产业、跨学科、跨领域的

11、系统融合发展，积极推动汽车产业体制机制改革。联合相关国家高端智库，按照小实体、大联合、网络化的模式，联合推动中国汽车工程科技创新发展战略研究院建设，增强战略研究能力和智库实体化建设，为汽车创新理事会研究决策提供支撑。依托中国汽车创新理事会，做好节能与新能源汽车技术路线图（含智能网联汽车）的持续研究、定期发布和年度评估工作。进一步提升技术路线图的国际影响力，借鉴国际半导体技术路线图等国际经验，吸纳国际相关机构和专家，共同研究编制国际节能与新能源汽车技术路线图，打造国际节能与新能源汽车技术路线图交流平台，引领汽车技术和标准走向，提升国际话语权。四、 构建多元化的汽车创新投入体系在汽车相关基础研究、

12、应用技术研究、科技成果转化等各环节，形成财政资金、产业资金、社会资金等多方协同推动的多元化的创新投入体系。在基础前瞻研究领域，充分发挥财政资金的重要支撑作用，实施市场哺技术战略，利用汽车产生的新增税收红利和新能源退坡财政资金，设立国家智能新能源汽车创新发展专项资金，推动基础研究和核心关键技术的赶超。在推动应用技术研究和科技成果产业化领域，充分发挥财政资金的杠杆撬动效应，以市场化机制，吸引产业资金和社会资金，成立节能与新能源汽车产业投资基金。基金重点投向新能源汽车和智能网联汽车整车，以及动力总成、核心芯片及车载操作系统、先进汽车电子、自动驾驶系统等领域，兼顾汽车共享、可再生能源、智能交通、智慧城

13、市等关联技术的融合和应用。五、 建立完善的纵横协同的标准体系加快国家标准、行业标准、团体标准之间的纵向协同，大力促进汽车与相关交叉领域以及国际标准的横向协同。加强标准自主化研究。加强汽车领域标准化工作顶层规划设计，研究制定和不断完善汽车标准化工作路线图，优先完善新能源汽车和智能网联汽车等重点领域的标准体系规划。吸收借鉴国际标准化发展历史和经验，推动我国标准化自主研究，促进基础共性、前瞻新技术领域的标准开发，发挥标准在提升产品质量、创新技术发展、促进产业升级、加强产业合作、促进国际交流方面所起到的实质性带动作用。提升标准在国际上的影响力。积极主动参与国际标准化工作。全面谋划和参与国际标准化战略、

14、政策和规则的制定修改，提升我国对国际汽车标准化活动的贡献度和影响力。帮助自主品牌汽车企业实质性参与国际汽车标准化活动，提升企业国际影响力和竞争力。吸纳各方力量，加强中国汽车标准外文版翻译出版工作，培育、发展和推动我国优势、特色技术标准成为国际标准，服务我国汽车企业和产业走出去。积极发挥标准化对一带一路倡议的服务支撑作用，促进沿线国家在汽车政策、法规与标准方面的互联互通。培育发展团体标准，增加标准供给，形成团体标准与国、行标协调发展的标准化工作格局。加强汽车领域团体标准制定机构的工作引导和规范管理，支持汽车行业社会团体制定发布团体标准，培育团体标准品牌，树立团体标准高品质形象。依托产业创新联盟等

15、组织的跨产业、跨学科融合研究项目，加快新能源汽车、智能网联汽车，以及汽车数字化+可再生能源+智能交通+新一代人工智能+智慧城市等跨界和新兴交叉领域的团体标准制定。六、 充分发挥现有各类创新主体的作用，通过多元化渠道增强应用技术供给坚持以企业创新为主体，同时发挥高校在基础研究和前瞻技术研究方面的能力，科研机构在关键共性技术研发的优势，形成产学研相结合、多元化和网络化的技术供应体系。充分发挥中国汽车技术研究中心、中国汽车工程研究院股份等现有改制科研院所在行业公共创新平台方面的服务能力，鼓励其加大对共性关键技术的研发力度，强化应用技术供给。研究推动对改制院所实行业务分类考核、利润部分返还支持创新等措

16、施，鼓励其增强应用技术开发和成果转化。加强跨部门协同，推动汽车领域国家重点实验室、工程技术中心、工程实验室等现有创新资源的统筹规划布局。建立研发信息、成果、资源共享平台和推进组织，加强不同类型、不同性质的研究机构之间的研发协同。完善对国家认定的各类研究机构的评估机制，委托第三方机构对其定期进行考核和评估，重点评估其对行业创新的引领、辐射和支撑效果。进一步突出企业的创新主体的作用。积极推动整车企业之间的联合和战略协作，推动在电动化技术平台、智能驾驶平台、未来共享出行等方面开展联合创新。同时，通过整车企业间的联合，共同培育和扶植一批专业化科技公司和供应商，带动核心零部件企业的研发能力提升。推动企业

17、联合国家自然科学基金委适度扩大中国汽车产业创新联合基金规模，围绕汽车行业共性基础课题开展协同研究，促进产学研深度融合。重点依托电动汽车产业技术创新战略联盟、中国智能网联汽车产业创新联盟、中国汽车动力电池产业创新联盟、汽车轻量化技术创新联盟等现有联盟，推动深层次协同创新和合作开发，推动共性技术联合创新取得重大突破，培养专业人才，引导技术标准建设。推动联盟的体制机制创新，完善需求导向、成本共担、利益共享的发展模式。同时，结合汽车产业发展新需求，在先进的节能环保汽车、未来共享出行、汽车+跨界融合等领域推动建设一批新的创新联盟，加强跨界联合创新。七、 燃料电池汽车尚处于成长初期，产业链亟待形成经过多年

18、的努力，我国氢燃料电池汽车技术研发取得积极进展，初步形成覆盖整车、燃料电池电堆和系统的技术体系，具备小规模产业化条件，与燃料电池汽车示范配套的加氢站在局部区域建成运行。目前燃料电池中高功率、金属板燃料电池电堆未实现大规模国产化，国内超薄、长寿命质子交换膜、高压储氢系统关键阀件领域还处于空白期。电池电堆功率密度、环境适应性、寿命还需要大幅提升，产业链还尚未形成。亟须加大技术创新和产业链培育力度。八、 关键零部件产业体系基本建立，但技术水平与国际仍有一定差距我国新能源汽车发展贯通了基础材料、关键零部件、制造装备等产业链关键环节，建立了结构完整、自主可控的产业体系。建成了珠三角、长三角、京津冀、中原

19、地区四大动力电池产业聚集区，成为全球最大的动力电池生产国。已开发出功率范围满足各类车型需求的电机产品。新能源汽车长里程需求倒逼动力电池高容量、高安全性技术的提升，高容量、长寿命、高安全性动力电池成为未来发展的趋势。同时，我国动力电池产业集中度不够，存在散乱现象，高端产能不足、低端过剩问题比较突出。电机比功率、最高转速、电机控制器比功率等关键技术指标与国际先进水平仍有差距，高速轴承、耐电晕绝缘材料、数字信号处理器、汽车级功率半导体IGBT以及稀土加工工业技术和产品亟待取得突破。九、 新能源汽车发展规模全球领先，但大规模推广仍受限近几年来，我国新能源汽车市场快速增长，2012年到2017年，我国新能源汽车年产销量从1万多辆发展到约70万辆，增长近60倍，占全球新能源汽车年产销量的50%，保有量接近170万辆，占全球保有量一半。预计到2020年，保有量将达到500万辆。但由于新能源汽车技术发展历程较短，与传统燃油汽车相比没有明显价格优势，使用便利性上存在短板，新能源汽车大规模推广仍然面临多方压力。