车轮上的“新能源时代” 铝和汽车工业的关系？

在汽车行业，铝已经使用了一百多年了。

在1899年的柏林国际汽车展上，世界上第一台铝制跑车被首映。

在1901年，奔驰制造了第一个铝制汽车发动机。

但是因为那个时候，铝的加工比较困难，而且那个时候，铝的价格也高。

所以导致60多年后，铝才被广泛用于汽车工业。

在1961年，陆虎量产的Buick 215配备了铝制八缸V8发动机。

轻便的发动机成为赛车手的当下热门。

1997年，奥迪开始生产铝制车身汽车。

铝的使用使车身重量减少了239公斤，在减少油耗方面也大有裨益。

在今天，在汽车的工业材料里，铝是仅次于钢的第二大汽车工业材料。

据说，在制造过程中，1千克铝可以替代2千克的钢或铁。

什么是铝？

铝是一种金属元素。

铝具有极高的延展性，因此它归类为“贫金属”类别中。

铝自古以来就被人类文明所使用，在古埃及和罗马的陶器中人们发现过氧化铝。

起初，科学家们认为铝非常稀有，而且提取很困难。

但是现在，我们知道铝是地壳中排行第三常见的元素，也是地球上最常见的金属元素之一。

铝很容易被制成轻质、坚固的合金。

铝非常轻，但它的导热和导电性很好，并且是非磁性的。

这些特性使其适合做广泛的应用，从建筑到炊具再到汽车制造等各种用途。

铝与其他金属有何不同？

1、重量

铝很轻。

它的密度是钢的三分之一。

2、强度

铝很坚固。

铝合金的拉伸强度范围为70到700 MPa。

与钢不同，铝在低温下不会变脆。

实际上，铝的强度在低温时会增加。

3、灵活性

铝的强度与柔韧性相结合，这意味着它可以在负载下弯曲，并从冲击力中反弹。

4、可延展性

铝具有极好的延展性，并且可以通过模具而被挤压成任何所需的形状。

铝可以热压制成型也可以冷压制成型。

最后可以通过弯曲、成型对其进行进一步操作。

5、电导率

铝是热和电的极佳导体。

铝和铜的导电率相同，但铝导体的重量约为铜导体的一半。

6、反射率

铝是光和热的良好反射器。

7、耐腐蚀性能

铝与空气中的氧气发生反应，会形成微观的氧化物薄层。

该薄层只有4纳米厚，但是提供了出色的防腐蚀保护。

如果损坏，它甚至可以自行修复。

汽车行业为何需要铝？如何使用？

铝在汽车工业中用于车架、车身、电线、车轮、灯、油漆、变速器、空调冷凝器、管道、发动机零件、活塞、散热器、气缸盖、磁铁、速度表、转速表、安全气囊。

在汽车制造中，使用铝代替钢有许多好处：

1、性能优势

铝平均比钢轻10％至40％。

由铝制成的车有更好的加速性、更好的制动性、更好的操控性。

铝的刚性为驾驶员提供了更直接、更精确的控制。

铝的延展性使设计人员能够设计出经过优化的车辆形状，以实现最佳性能。

2、安全效益

铝在碰撞中吸收的能量是钢的等效重量的两倍。

铝可以增加车辆前后的尺寸和以及量吸收能力，从而在不增加重量的情况下提高安全性。

用较轻的铝制成的车辆有更短的制动距离，有助于防止碰撞。

3、环境效益

在汽车行业所使用的铝废料中，将近90％的铝都被回收、再利用。

回收1吨铝可节省相当于21桶石油的能源。

与使用钢相比，使用铝制汽车可以减少20％的生命周期二氧化碳足迹。

在铝业协会的报告《可持续发展要素》发现，用铝车代替一批钢车可以节省1.08亿桶原油，并减少4400万吨的二氧化碳排放。

4、燃油效率

使用铝制部件的车辆比钢制部件的车辆轻24％。

每100英里可节省0.7加仑的燃油，比钢制车辆节省15％的燃油。

当铝用于混合动力、柴油和电动汽车时，可节省类似的燃料。

5、耐用性

带有铝制部件的车辆无需再进行锈蚀维修，因此使用寿命更长。

铝制车辆非常适合挑战性的环境，比如越野和军事环境。

车辆的构造/维修中通常使用哪些其他金属？

钢仍然是汽车制造的支柱。

钢用于车身、车架、油箱、发动机缸体、车轴、齿轮、制动器、电缆。

铜用于电线。

黄铜用于套管和散热器。

其他较少使用的金属是：铬、铅、镁、锰、镍和锌。