德国研究团队致力于将再生铝在生产中的使用比例提升至至少30%。

过去几十年间，汽车工业在诸多领域经历了变革。虽然钢制轮毂长期被视为行业标准，但自1990年代以来，凭借轻量化与耐腐蚀特性，铝制轮毂逐渐占据主导地位。然而轻合金轮毂也存在明显缺陷：它们对可持续性和资源利用提出了根本性质疑。特别是铝材生产过程不仅能耗巨大，还会产生大量二氧化碳排放。与粗钢相比，铝材生产的碳排放甚至高出十倍。为此，弗劳恩霍夫铸造、复合材料和加工技术研究所（IGCV）的研究人员启动了德国政府资助的"Supa-Wheel"（可持续铝轮生产）项目，旨在将再生铝在生产中的比例提升至至少30%。
"我们正与项目合作伙伴共同努力，在显著降低环境影响的同时优化资源利用，"弗劳恩霍夫IGCV加兴基地创新铸造工艺与材料研究员罗伯特·克莱因汉斯解释道，"因此我们正在探索如何更有效地利用再生铝。"研究人员采用"从摇篮到摇篮"原则，这一理念堪称可持续设计与生产的典范。其核心目标是通过完全可回收或可生物降解的产品设计，实现废弃物最小化和资源高效利用，最终构建封闭式循环系统。在实践中，这意味着旧轮毂不再被废弃，而是重新融入生产过程。

制定再生铝质量标准

然而利用再生材料生产铝合金面临多重挑战。"杂质会削弱轮毂的强度与耐久性，这对安全关键部件而言是不可接受的。因此必须精确分析合金中各元素的相互作用，唯有如此才能确保轮毂性能符合汽车行业的高质量标准。"
再生材料轮毂的"配方"开发关键在于建立包含不同元素含量的铝合金矩阵。该矩阵帮助研究人员理解合金成分与材料性能间的关联性。"这种系统化方法使我们能专门开发既可持续又保持最佳性能的合金，"科学家比喻道，"这好比制作蛋糕的配方——合金中铜含量越高强度越大，但腐蚀风险也随之增加。所有'成分'最终必须精确配比。"这项已申请专利的创新方法论，为生产兼具生态效益与卓越性能的轮毂及其他部件找到了最佳组合方案。

降低车企成本

这种模式对汽车制造商同样具有经济价值。再生铝的生产成本较原生铝显著降低，因其能耗仅需7%左右。在 decarbonization 法规日趋严格的背景下，车企更能实现额外成本节约。克莱因汉斯认为，长期来看需要加大对现代分拣与回收技术的投资，这是获得更纯净、更优质再生铝的唯一途径，也是提高再生铝市场份额的必要举措。
消息来源：弗劳恩霍夫IGCV

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