国内免热处理铝合金已实现自主研发，铝硅系列为绝对主流

国内免热处理铝合金材料已实现自主研发，性能指标能满足汽车结构件要求。代表公司如立中集团，其研发的LDHM-02免热处理合金取得专利证书。拓普集团与华人运通及上海交通大学合作，全球首家成功应用了其联合发布的TechCast高强韧性免热处理铝合金材料，该材料流动性高于同级别材料15%以上、强塑积高出30%以上，保证了整车碰撞等性能达到更高维度。此外、永茂泰、广东鸿图等公司均取得免热处理合金专利。目前，国内主要厂家所研发生产及应用的免热合金主要为铝硅系列。

上交Al-Mg系免热处理合金开发走在国内前列，一体化压铸应用前景可期。上海交通大学开发的SJTU-Al-Mg-Si-Mn免热处理合金，该合金在增加Mg、Si元素含量并调控相对比例的同时，添加了Ti、Zr、V合金改善组织，并引入Re/Ca复合变质对共晶硅进行细化，获得了屈服强度＞180MPa，伸长率＞10%的力学性能。类似地，SJTU-Al-Mg-Cu-Mn合金则引入Cu元素进行强化，同时引入Y、Er、Ce稀土元素来细化Al2CuMg相，获得屈服强度＞180MPa，抗拉强度＞320MPa，伸长率＞8%的高强高韧的综合力学性能。该体系合金（JDA2体系）存在典型的薄壁效应，在大型薄壁车身结构件领域应用前景广泛。

国内免热合金性能参数及元素含量

资料来源：各公司专利，CNKI等

Al-Si体系免热合金细分为Al-7Si、Al-9Si两大类，各有优劣。Al-Si系从Si含量来看可以分为高硅含量和低硅含量两大类，分别为Al-7Si、Al-9Si两大类。Al-7Si偏向于延伸率，Al-9Si偏向于强度和塑造性，两种方案根据不同主机厂提出的零部件设计要求适配使用。目前已经经过量产验证的是特斯拉的Al-7Si体系免热合金，国内免热合金材料厂商主要以Al-9Si为主。相较于Al-7Si，Al-9Si免热合金含有较高的Si含量，使得材料具有较高的屈服强度和铸造性能，但延伸率较低。因特斯拉率先利用Al-7Si系列免热合金大规模批量生产，目前国内各大车厂基于其生产经验，生产线基本遵循Al-Si体系布置搭配，材料体系的切换会导致后端处理相应发生变化，因此我们认为Al-Si体系免热合金在未来一段时间内仍将占据主流。在既有产线成熟、批量稳定应用一段时间之后，预计才可能发生Al-Mg体系合金的切换。

免热处理合金具体分类情况

资料来源：CNKI等

免热铝合金材料的主成分、核心成分、微量元素种类及含量含量对材料的抗拉强度、屈服强度、延伸率、流动性等性能会产生重大影响，而合金材料专利的核心即为重要元素的种类与含量，因此已授权专利对后来者突破专利形成较大阻碍，而且专利保护范围较为宽泛，后发者在现有材料专利基础上进行元素微调研发免热合金，此方法仍属于专利侵权。同时，随着存量专利的增多，新专利申请的边际难度持续加大。整车厂为避免专利纠纷，对材料的资格审查也较为严格，倾向于选择获得专利保护的厂商材料。新玩家则需开发新的铝合金配方，并获得专利，此为进行整车前期试验和认证的门槛，具备显著的先进性。

国内免热处理合金材料相关专利一览

资料来源：国家知识产权专利局