铝材在汽车制造领域中的应用仍然在不断增加。铝合金材料、铝合金半成品材料的多样性，以及新的材料组合或复合方式也进一步增大了铝材在汽车中的应用潜力。

铝是人们最熟悉的金属之一，也是今天汽车制造领域中重要的轻量化材料。在现代化大批量生产的车辆中，每辆车平均用铝高达140kg左右 ，而且还有继续增加的趋势。德国铝工业企业总会GDA认为，铝材用量不断增加的趋势在于铝合金材料、铝合金半成品材料的多样性：板材、棒材、型材、锻件和铸件等多种多样的铝原材料形式可供汽车生产厂家选用，而且这种多样性还会继续发展。

新的铝合金材料应用和加工工艺技术也促进了它在汽车工业领域中的进一步推广和应用。例如，奥迪公司就在汽车零部件的连接中开发了适合于新材料性能的全新连接工艺技术。在汽车制造领域中，有目的地改善材料的性能能够得到迄今为止利用传统工艺技术一直无法实现的、匹配性能最佳的材料。对奥地利技术领先的铝合金半成品、铸铝生产厂AMAG公司来讲，他们完成的一项复合材料就是与锰或者纤维增强材料的复合。另外，作为一家供应商企业来讲，他们还认为在热变形加工领域中，铝复合材料的研发前景是光明的：加热后铝合金材料有着更好的变形加工性能，并能够在最终成形型时达到了材料的最高强度值。

在大批量生产过程中已经实现了超塑性成形加工工艺。在这一加工工艺技术中，在很高的温度下对铝板进行深冲压加工。它能实现很高的变形系数，冲压出结构形状复杂的零件，有着很高的零件集成度：例如，可以把原来分成几个的零件制作成一个零件。而组合、复合了的铝合金材料也做出了重要的贡献：系统集成商想着用铝材点焊技术来取代铆钉连接技术。据生产厂家介绍：在目前的汽车制造中已经完成了5000和6000次的铝合金连接件测试了。

多种多样的应用

铝合金材料的应用领域，至少在汽车车架生产中的应用是有着巨大潜力的。例如，中档豪华轿车Jaguar XE就跟双门跑车F型敞篷车、SUV Range Rover和Range Rover Sport等车辆一样都是利用铝合金材料生产制造的。

铝合金材料生产制造的底盘和车架都按照所谓的“无骨架”结构设计成了一个整体（见图1）。这也就在英国的Solihull市有了铝合金车架生产设备了。在过去的一年里，Jaguar公司共生产了大约140000个铝合金材料车架。

Berylls战略顾问公司的Christian Kleinhans先生在Automobil Industrie杂志2014年举办的轻量化设计峰会上介绍了未来的轻量化车架。根据他的看法，铝合金材料在未来的车架设计制造中将扮演更加重要的角色。

从中期发展的角度来看，Christian Kleinhans先生认为,除了传统的车架之外,由60%以上高强度钢材和超高强度钢材制造的轻量化车架将会成为标准的车架结构方案。而下一步的发展方向将会是多种材料的钢结构轻量化车架结构方案.其中，逐步增加铝合金材料而产生的轻量化结构件比例将会提高到80%。之后就是以铝合金为主的多种材料混合结构的车架时代了，就像今天梅赛德斯－奔驰公司S级轿车或者C级轿车的车架那样：主要是利用铝合金材料支承起来的，部分采用了超高强度钢材制造而成的车架。另外，进一步发展下去将可能会在汽车车架中使用如塑料材料、镁合金材料、纤维增强材料或者碳纤维增强塑料。

作为市场占有率的实际例子，Christian Kleinhans先生列举了铝合金材料为主的轻量化车架方案。今天，这种类型的车架在市场中的占有率还微不足道。但到2025年时它在所用车辆中的份额将会提高到10%左右。那时，超多材料混合的车架方案在市场中的占有率还是微不足道的，虽然新的材料在“重量”方面更具优势。

Berylls战略顾问公司根据他们进行的一项调查研究假设：到2025年时，市场中的轻量化车架销售额将会翻五番，达到987亿欧元的水平。届时，铝合金就脱离了利基主义的生产方式、走向了中大批量生产的道路，可占据20%～50%的市场份额。与此同时，车架制造中的铝合金材料的产量也平均每年提高近23%。

铝合金材料的增压器壳体

铝合金材料的应用始终没有局限在汽车的车架轻量化范围内。不久前，Continetal公司的一个实例就充分地证明了这一点。据了解，Continetal公司是第一家把水冷的铝合金增压器壳体（见图2）投放到市场的企业。

增压器涡轮机的壳体在水冷系统的冷却下完全“冰凉”，而钢制的增压器涡轮机机壳则被烧得通红。铝合金材料的涡轮机机壳采用了空腔结构设计，以便用水来冷却铝合金机壳。虽然这种空腔设计比较复杂、费事，但对汽车生产厂家来讲却是非常值得的：因为用铝合金材料替代了涡轮机机壳原来使用的钢制机壳——耐热性能很高的镍基合金钢材料。另外，铝合金材料的涡轮机机壳也比钢制机壳的质量轻了1.2kg。

与钢材相比较，铝合金是一种相对比较“年轻”的金属材料；因此，奥迪公司认为铝合金材料的技术性能，例如强度和延伸率方面的极限能力还远远没有被挖掘出来。德国铝工业企业总会GDA同样也认为，铝合金材料的强度性能有着很大的潜力可以挖掘，高强度铝合金材料有着巨大的应用潜力。铝合金材料的生产工艺技术研发也给奥迪公司带来了进一步使用好铝合金材料的可能性，例如，铝合金材料的生产加工性能、薄壁件的生产性能、碰撞性能、延展性和成本费用等方面都有待进一步研究。

未来铝原材料会紧缺吗？

全球市场有足够的铝来满足市场对铝合金材料需求量的不断增长吗？AMAG公司、奥迪公司和德国铝工业企业总会GDA一致认为，全球现有的铝材初级生产能力已经保证了满足未来需求量增长的需要。其中一个重要的原因就是铝合金材料很长的使用年限——汽车工业中的铝合金零部件使用寿命为15年左右，建筑领域中的铝材产品使用寿命为30～50年，而且铝材的回收再利用也意义重大。德国铝工业企业总会GDA公布的信息显示，所有市场领域中铝材的回收再利用率可达90%，甚至更高。只有包装行业中消耗的铝材例外。

从2015年1月1日起，欧盟废旧车辆处理规范要求：以车辆的平均净重为标准每年报废的废旧车辆中至少要有95%以上重量的零部件可以利用和回收再利用，至少有85%重量比的金属材料可以利用或者回收再利用。这样，铝合金材料的回收再利用也可节约能源。据AMAG公司介绍，与铝材的初级产品生产相比铝材的回收再利用只需消耗大约5%～10%的能源。