2000兆帕（MPa）的強度意味著(zhù)什么？——是馬里亞納海溝萬(wàn)米深處海壓的20倍；是一個(gè)指甲蓋上站5頭成年雄性亞洲象時(shí)承受的壓力。而在新材料的世界里，一根直徑3毫米的2000MPa級鋼絲，也能輕松吊起一輛mini牌汽車(chē)。

如今，隨著(zhù)技術(shù)的演進(jìn)，這種過(guò)去主要用于重機鋼纜、橋梁拉索、F1賽車(chē)、航天飛機等的超高強度材料，也得以低成本地走入大眾的日常生活。

“采用2000MPa超高強度鋼材制造的車(chē)門(mén)框架，能讓車(chē)門(mén)框在承受10倍車(chē)重撞擊時(shí)，將形變幅度控制在50毫米以?xún)?，有效保障了乘員艙的完整性和生存空間?！庇奶茫ㄌK州）材料科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“育材堂”）董事長(cháng)易紅亮介紹。

自2017年成立以來(lái)，這家中國新材料公司接連打破汽車(chē)鋼世界紀錄，在專(zhuān)利訴訟中與國際巨頭八度交鋒，并八度獲勝，突破了海外20余年的關(guān)鍵技術(shù)壁壘，幫助鋼鐵和汽車(chē)工業(yè)實(shí)現先進(jìn)汽車(chē)鋼的技術(shù)平權。

既要“輕”，更要“硬”

對于新能源車(chē)而言，需要依靠減重以提升續航。但同時(shí)，與行車(chē)安全直接相關(guān)的車(chē)體強度，也愈發(fā)受到重視。面對車(chē)企這種“既要又要”的需求，傳統鋼材往往面臨“一強就重、一輕就弱”的困境。

目前，“鋁硅鍍層熱成形鋼”技術(shù)是唯一能同時(shí)滿(mǎn)足輕量化、超高強度、量產(chǎn)、安全可靠的工業(yè)化解決方案。一方面，將鋼材加熱后再沖壓成形，可改變鋼材內部微觀(guān)結構分布，在不增重的同時(shí)，實(shí)現強度飆升；另一方面，鋁硅鍍層能夠很好地避免鋼材氧化、減少沖壓磨具磨損，并有效提高汽車(chē)零部件的防腐蝕等級。新能源車(chē)的續航、安全以及利潤都被這一鋼材技術(shù)直接影響著(zhù)。

但這一看似成熟的技術(shù)，卻在問(wèn)世20多年后，仍受制于韌性缺失導致的安全問(wèn)題。

具體而言，作為鍍層的鋁合金會(huì )和鋼發(fā)生反應，產(chǎn)生一層鐵鋁化合物，其中的碳會(huì )被“驅趕”到相近的鋼材中，導致鋼材局部碳含量上升，鋼材硬化變脆。猶如在零食袋上開(kāi)了一個(gè)V形小缺口，一撕，便開(kāi)。

由于韌性的缺失，超高強度鋼的氫致延遲開(kāi)裂也更加可怕?！斑@也是車(chē)企怕的‘幽靈現象’?！币准t亮稱(chēng)，“汽車(chē)材料沖壓成形時(shí)看似完好，放置幾天后卻突然開(kāi)裂，甚至焊裝到車(chē)上才暴露問(wèn)題。這種‘氫致延遲開(kāi)裂’看不見(jiàn)摸不著(zhù)，就像幽靈一樣困擾行業(yè)多年?！?/p>

育材堂的解決方案很簡(jiǎn)單——減少鐵鋁化合物的厚度。即在鋼材加熱過(guò)程中盡可能地打薄那層生成的鐵鋁化合物，盡量減少碳的擠出，不讓碳溢出破壞鋼的韌性，從而同時(shí)保證了鋼材的高強度、輕量化以及穩定可靠，在國際上首次解決了熱沖壓鋼韌性不足、延遲開(kāi)裂的兩大難題。

技術(shù)原理聽(tīng)起來(lái)好像也沒(méi)有很難，但實(shí)際上，這條路中國企業(yè)卻走了很久。

打破“技術(shù)鐵幕”，專(zhuān)利戰8：0獲勝

1999年，全球鋼鐵巨頭安賽樂(lè )-米塔爾（ArcelorMittal，簡(jiǎn)稱(chēng)“安米”）開(kāi)發(fā)“鋁硅鍍層熱成形鋼”技術(shù)，有效避免了無(wú)鍍層熱沖壓鋼板表面氧化的問(wèn)題，并在磨具保護、零件尺寸精度、耐蝕性等方面也表現出優(yōu)異性能。

但這一核心工藝長(cháng)期以來(lái)都被安米通過(guò)專(zhuān)利墻封鎖，其他企業(yè)若想生產(chǎn)鋁硅鍍層熱沖壓鋼，都需要向安米支付高昂專(zhuān)利費。這也使安米變相掌控了全球鋁硅鍍層熱成形鋼的定價(jià)權。據業(yè)內人士分析，安米鋁硅鍍層熱成形鋼的利潤率顯著(zhù)高于普通鋼材，享有較高溢價(jià)空間。

另一邊的市場(chǎng)中，2024年，全球汽車(chē)行業(yè)每年的熱成形鋼使用量約500萬(wàn)噸，約占汽車(chē)用鋼的20%，而中國約有100萬(wàn)噸的需求?？梢哉f(shuō)，只要專(zhuān)利不被打破，成本就下不去。但就是“鐵鋁碳”之間融合的這么點(diǎn)事情，卻難住了全球大多數的企業(yè)。

直至2018年4月，育材堂申請了中國國家發(fā)明專(zhuān)利，并于2019年9月獲得專(zhuān)利授權，才得以打破安米專(zhuān)利統治。

而2019年至今，育材堂也與國際巨頭累計在鍍層技術(shù)專(zhuān)利領(lǐng)域八次交鋒，期間從無(wú)敗績(jì)，不僅打破了海外巨頭長(cháng)達20年的技術(shù)壁壘，也多次打破汽車(chē)鋼的世界紀錄——例如，在德國汽車(chē)工業(yè)聯(lián)合會(huì )（VDA）制定的汽車(chē)鋼材韌性關(guān)鍵指標“標準三點(diǎn)彎曲角實(shí)驗”（VDA-238）中，安米的專(zhuān)利帶鍍層材料（1.5mm厚度）的彎曲角度通常為55度，而育材堂研發(fā)的新技術(shù)成功將這一指標提升至65度。

作為聚焦鋼鐵的科技公司，育材堂不僅推動(dòng)了汽車(chē)鋼材性能指標的提升、幫助鋼鐵和汽車(chē)工業(yè)實(shí)現先進(jìn)汽車(chē)鋼的技術(shù)平權，更使其成為目前唯一反向對歐洲進(jìn)行鋼鐵專(zhuān)利許可的中國公司。

另外，據報道，育材堂已完成高強度的鋁硅鍍層熱成形鋼的開(kāi)發(fā)，完成國際反超。并將“鋁硅鍍層熱沖壓鋼激光拼焊技術(shù)”應用于汽車(chē)一體化門(mén)環(huán)等部件制造，破解傳統車(chē)門(mén)多部件焊接導致的重量增加、結構強度不均、生產(chǎn)效率低下等弊端。使材料利用率提升了10%-15%，顯著(zhù)降低了碳排放。

得益于此，育材堂也收獲了來(lái)自小米、紅杉資本、元禾控股、易方達等頭部機構的多輪投資，并與理想、長(cháng)城、極氪等多家國產(chǎn)汽車(chē)頭部品牌建立合作。

市場(chǎng)數據顯示，預計2030年，全球鋁硅鍍層熱成形鋼市場(chǎng)規模將達1000萬(wàn)噸，其中中國將占據35%的市場(chǎng)份額。各個(gè)產(chǎn)業(yè)方所看重的，無(wú)疑是鋁硅鍍層熱成形鋼在新能源車(chē)輕量化進(jìn)程中不可替代的價(jià)值。

“當車(chē)企在智能駕駛領(lǐng)域‘仰望星空’時(shí)，我們愿做安穩托起他們的‘大地’——讓每輛車(chē)既有‘鋼筋鐵骨’，又輕盈如翼?！币准t亮此前表示。