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摘要：铝合金材料凭借其轻质高强且耐腐蚀性优良等优点，已应用于航空航天、交通运输等领域，针对我国在一些关键铝合金材料方面存在的短板，以及在高性能铝合金开发、加工工艺与智能控制等原创技术方面的不足，系统梳理了目前我国在铝合金材料方面存在的主要问题。
关键词：铝合金材料；发展趋势
引言
我国是铝合金材料生产和消费大国，铝合金材料在交通、海洋、空天等领域具有广泛应用，尤其在汽车、飞机、航天、舰船等领域的一些轻量化关键部件上，铝合金材料具有不可替代性。铝合金作为装饰材料逐渐出现在建筑装饰领域，如铝合金门窗、铝合金幕墙、铝合金脚手架等。上世纪50年代左右，欧美一些发达国家开始将铝合金应用于建筑承载结构，并于上世纪末已有相应的设计规范。国内对铝合金结构的研究应用起步较晚，但发展较为迅速，目前仍然缺少系统深入的研究。
1我国铝合金材料领域存在的问题
值得注意的是，虽然我国铝合金材料在产业规模与技术水平上成绩斐然，但是我国现代工业体系建设起步晚、底子薄，追赶发达国家难度较大，相当部分关键基础材料、核心零部件仍不能自给。我国在未来较长一段时期内都是关键基础材料的需求大国，对此类材料数量和种类的需求将持续增加。而高端材料在产业体系中所占比例不高，原始创新偏少、基础共性关键技术和精深加工技术研发不足。美国铝业公司有3万项专利，与之相对的是中国企业原创性专利少，几百个常用牌号，中国自己研发的却很少，同时产品质量的一致性、均匀性、稳定性不高。大飞机用预拉伸厚板和蒙皮板、乘用车面板等质量稳定性有待提高，部分高端铝板带箔材等仍依赖进口。此外，我国铝合金材料产业粗放式发展的问题严重，产业规模增长虽快，但研制少，“产学研”一体化的技术创新力量薄弱，高校与企业之间无法发挥协同创新优势。所以，逐步推进相关研究和产业向高质量、高创新、高效率发展十分重要。
1.1在汽车领域
我国汽车用铝合金板材仍面临三大问题：①缺少具有自主知识产权的汽车用铝合金，高端汽车用铝未实现系列化，难以满足汽车公司的个性化需求；②汽车板应用技术研发平台建设不足，在先进成形、异种材料连接、低成本与环保的零部件制造与表面处理方面都需加强研究；③需加强铝合金型材在新能源汽车上的应用，建立相应技术创新平台，开发车身结构、电驱系统、电池托盘、副车架、表面处理等相关产品。
1.2在船舶领域
我国船舶用铝合金仍存在两方面的技术瓶颈：一是船舶用铝合金的开发种类偏少，合金综合性能、质量稳定性低于国外同牌号板材；二是铝合金材料的船舶应用技术，主要体现在焊接技术上。我国在搅拌摩擦焊和激光焊方面与国外仍有差距，限制了船舶用铝合金的发展。
1.3在空天领域
我国在空天铝合金的研发和应用方面与发达国家仍有明显差距。我国对新合金的开发处于仿制阶段，研制的合金品种较少；对合金化基础理论研究较少。我国航空材料产品的质量稳定性、成本与进口材料还存在一定差距。
2我国铝合金材料中长期发展目标
结合我国实际情况与我国铝合金领域所遇瓶颈，提出以下中期发展目标：到2030年，高性能铝合金材料达到国际先进水平，部分达到国际领先水平，材料综合力学和工艺性能满足现代制造业指标要求，实现空天飞行器、新能源汽车、轨道交通和厢式货车等领域的大规模应用，第五代铝合金国产化率达到80%以上，空天用轻合金产量和应用达到2×105t/a，交通运输用轻合金产量达到3×105t/a。长期发展目标：到2035年，铝合金材料达到国际领先水平，实现绝大部分铝合金材料的自给和输出，领导全球铝合金产业的发展。第五代铝合金全面国产化，研制成功第六代铝合金，空天轻合金产量和应用达到3×105t/a，交通运输用轻合金达到4×106t/a。
3我国铝合金材料发展对策
围绕上述铝合金材料的问题、发展趋势和发展目标，着力提高自主创新能力，建立产业链上下游优势互补、密切合作机制，缩短周期，形成持续创新能力，实现我国从材料大国向材料强国的战略转变，仍需在以下方面不懈努力。
3.1加强研发体系建设，完善发展环境
围绕国家重大工程建设需求，加强“产学研用”协同创新，开展“产学研用”合作机制、利益分配、产权保护、诚信体系、保障政策等课题研究，解决目前“产学研用”间的壁垒，建立科学有效的创新机制。同时，加快制定铝合金材料产业发展指导目录和投资导向意见，完善产业链、创新链、资金链。发挥市场的资源配置作用，科学引导，理性投资，协调国家对重点基础材料行业的聚焦支持，帮助高性能铝合金材料中小企业健康成长，营造具有国际竞争力的产业生态环境。
3.2优化结构，促进提质增效和协同发展
推进产能置换和淘汰落后产能。积极扩大应用领域和应用水平，提升高性能铝合金产品质量的稳定性，降低生产成本，增强产业支撑能力。推动优势高端铝材企业与高端装备制造企业建立供应链协作关系。通过“产学研”合作，优化品种结构，促进产品融入全球高端制造业供应链，建立综合评价体系，提高国际竞争力。
3.3加强配套政策支持
加强知识产权保护，加大财政、金融、税收等政策对高性能铝材的扶持力度，完善风险投资运行、避险和退出机制，形成鼓励使用国产高性能铝材的健康体系。加大深加工铝产品的政策扶持力度，落实高新技术企业税收优惠政策等，促进铝合金的应用发展。
3.4推进人才队伍建设
实施创新人才发展战略，加强中青年创新人才和团队培养，鼓励企业“产学研用”结合，采取柔性引进等灵活政策，建立国家铝产业创新中心，培养自主创新人才队伍，培养一批学科、专业技术带头人，有效提高人才要素在产业科技创新中的活跃度和推动作用，提升自主创新能力，实现铝产业转型升级。
3.5促进智能制造和“互联网+”融合
提升企业研发、生产和服务的智能化水平，建立以大数据为基础的工艺模型化、控制智能化的数字化工艺体系。试点示范工厂，提高产品性能稳定性和质量一致性。鼓励企业模式创新，促进“互联网+”与企业生产经营全过程融合，推广个性化定制、柔性化制造，满足多样化、多层次需求。
3.6加强国际合作，尤其是“一带一路”国际合作
积极落实“一带一路”合作，提升装备、产品、技术、标准、服务的全产业链国际化经营能力。按照《国务院关于推进国际产能和装备制造合作的指导意见》，充分发挥技术、装备和人才优势，综合考虑资源、能源、政治、法律、市场等因素，鼓励有实力的企业在资源丰富的地区投资建厂，同时积极学习国外企业先进的技术和管理经验，不断优化产品与装备，提升国际竞争力。
结束语
总体来看，工业发达国家铝合金材料开发与应用的历史时间长，基础好，研究积累雄厚，铝合金材料体系系统性强，产业技术水平较高。铝合金的市场需求往往决定了铝合金制品的种类、产量及性能特征。由于铝合金种类繁多，国内外发展过程及现状也不尽相同，且一部分铝合金会交叉应用于汽车、船舶及航空航天领域。总结目前我国在此领域遇到的问题以及未来发展目标，并给出相应的发展对策，以促进相关产业的升级和进步。
参考文献
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