【汽车材料网】为使广大读者及网友更加全面了解2021年汽车材料领域相关信息，中国汽车材料网特别策划“2021年度汽车材料领域十大新闻评选”活动，希望通过行业重点新闻的评选，更加清晰地展示2021年汽车材料及行业的发展。有奖评选活动现已启动，欢迎参与！
一、评选活动安排
1. 网络投票：2022年1月4日-2022年1月25日，投票渠道为微信投票，按得票顺序选取前10。
2. 投票结果公布及活动参与者抽奖结果：2022年1月28日
3. 奖品发送：2022年2月28日
二、奖项设置
l 一等奖1名：中国汽车材料网主办线下研讨会免费门票一张+2022《汽车材料与制造工艺年鉴》一本+年度企业会员服务（可用于企业技术推广宣传及站内资料下载、查阅等权限）；
l 二等奖2名：《汽车材料连接技术手册》+2022版《汽车材料与制造工艺年鉴》各一本+年度企业会员服务（可用于企业技术推广宣传及站内资料下载、查阅等权限）；
l 三等奖3名：2022版《汽车材料与制造工艺年鉴》一本+网站个人会员服务（可用于站内资料下载、查阅等权限）。
注：参与过程请扫码留下您的联系方式，以便后期抽奖活动结束后我们给您发放奖品。
识别二维码 登记抽奖信息
三、候选新闻
以下是经过网友和行业专家推荐，本站整理了2021年度20个汽车材料领域重大技术进展与新闻，清晰地展示了2021年以来汽车材料及行业发展路线图，让我们一起来参加评选投票吧！（点击标题可查看原文）
1. 王朝阳院士磷酸铁锂电池重大突破！充电十分钟，续航250公里
据高分子科学前沿报道，美国宾夕法尼亚州立大学王朝阳院士团队通过采用一种更为简捷、成本低廉的“热刺激”技术，团队提出了热调控磷酸铁锂电池(TM-LFP battery) 的新型概念，研制出一种集低成本、安全性、快充且高续航里程于一身的高性能磷酸铁锂电池，有望解决新能源汽车发展的“里程焦虑”和“充电时间焦虑”难题。其核心在于：在电动汽车充电之前将电池快速加热至60℃左右进行快充，停止充电后电池会迅速冷却至环境温度，不仅不会形成电池的热衰减，还能避免严重的SEI膜增长。
据悉，仅需充电10分钟，该磷酸铁锂电池即可续航约250公里，而且成本仅与传统的内燃机相当。值得一提的是，装载该电池的电动汽车可在3秒内加速到60公里/小时！
2. 比能量356Wh/Kg 国家动力电池创新中心三元电池获重大突破
据汽车制造网报道，在北京召开的“中国汽车动力电池产业创新联盟2021年度会议”上，国家动力电池创新中心交付了锂电350成果。该电池采用了高比容量三元正极材料和高比容量硅基负极材料，引入新型碳纳米管导电添加剂、高弹网络状粘结剂及新型SEI成膜添加剂，设计开发了具有高负载、高压实密度的正极电极、高稳定性“骨架”结构的负极电极，实现了电池高能量密度和循环稳定性。
此次研制出的单体动力电池容量80Ah，比能量达到356Wh/kg，比功率＞2500W/kg，循环500周容量保持率＞90%，采用安全隔膜和安全添加剂等多级安全技术，目前已通过国标要求的安全性检测。此外，该电池采用宽温区电解液，电池低温性能得到了提升，电池在-40℃放电容量达到室温25℃放电容量的85%以上，从一定程度上改善了新能源汽车长续航里程下低温大幅度掉电的难题。该成果向全行业证实采用高镍/硅碳体系实现350Wh/kg高比能量动力电池产品开发这一技术路线的可行性，给行业提供了前期指引和参考借鉴
3. 宁德时代发布第一代钠离子电池
据网易汽车报道，7月29日，宁德时代发布了第一代钠离子电池。
在正极材料方面，宁德时代采用了克容量较高的普鲁士白材料，创新性地对材料体相结构进行电荷重排，解决了普鲁士白在循环过程中容量快速衰减这一核心难题；在负极材料方面，宁德时代开发了具有独特孔隙结构的硬碳材料，其具有克容量高、易脱嵌、优循环的特性。基于以上突破，第一代钠离子电池具备高能量密度、高倍率充电、优异的热稳定性、良好的低温性能与高集成效率等优势。其电芯单体能量密度高达160Wh/kg；常温下充电15分钟，电量可达80%以上；在-20°C低温环境中，也拥有90%以上的放电保持率；系统集成效率可达80%以上；热稳定性远超国家强标的安全要求。作为宁德时代创新技术产业化的又一里程碑式成果，钠离子电池将为能源清洁化和交通电动化提供全新解决方案。
4. 通用汽车UniSteel：革命性的钢质白车身制造新概念
据汽车材料网报道，通用汽车中国科学研究院、东北大学、南京理工大学、育材堂（苏州）材料科技有限公司和香港大学的材料科学家们，提出了以单一钢铁合金成分取代已有繁多的汽车钢种成分，即UniSteel概念。该成果最近发表在Science子刊Science Advances上。
UniSteel通过合理地利用析出强化、固溶强化、细晶强化、相变强化以及残余奥氏体相变增塑等机理，得到了衍生钢种（HSLA、DP、Q&P和PHS）。UniSteel的所有衍生钢种都获得了优异的机械性能；其抗拉强度范围为600MPa 至1680MPa，相对应的断裂延伸率范围为25%至9%。在相同强度水平下，UniSteel的HSLA、DP和PHS衍生钢种的延伸率均高于其对应的同类商业化产品。UniSteel也解决了现今多钢种车身制造的大多数系统性的问题，比如冗长的钢种认证流程和材料/零件/子系统验证等等。
5. JFE钢铁公司世界首发高强钢无头轧制技术
据轧钢之家报道，日本JFE钢铁公司宣布，该公司开发了世界首项高强钢热连轧无头轧制技术。据称，在JFE钢铁公司东日本制铁所（千叶地区）的热轧厂已经开始利用该技术实施量产，实现了高强钢的稳定生产和生产效率的提高。
在将无头轧制工艺应用于高强钢轧制时，为了提高机械性能而添加合金元素（Si、Mn等），在这些元素的影响下，接合部位的强度和延展性下降，因此出现了精轧时断带的问题。为此，JFE钢铁公司开发了防止接合部位强度和延展性下降的新技术，成功抑制了精轧时断带。通过此项技术，使高强钢的无头轧制成为可能，通过改善钢板通过性，还大幅提高了高强钢板的生产稳定性和生产效率。
6. JFE成功开发1.5GPa冷轧超高强钢 首次应用于车身骨架部件
据冶金信息网报道，JFE于2020年12月23日宣布，成功自主研发全球最强1.5GPa级超高强冷轧钢板，被多家汽车制造商用在车身骨架部件中。丰田汽车和日产汽车在全球范围内首先采用该产品。
1.5GPa的冷轧超高强钢此前用于保险杠和车门防撞梁等，但存在难以冲压成形的问题，只能使用在形状比较简单的部件，并未用于成形复杂的车体骨架零件。JFE通过西日本制铁所福山地区（广岛县）独有的水淬（WQ、水淬火）方式，在连续退火过程进行高速冷却，通过添加合金并将钢板的微观组织不均匀性降到最低，成功实现了超高强钢的开发。此次成功开发的1.5GPa（1470兆帕）与1310兆帕钢板具有同等延伸率，并能够满足高屈服强度、耐延迟开裂等多个特性，可实现低成本的冷冲压。在零部件应用中，汽车制造商和零部件制造商也同步开发了使用技术。
7. SSAB与沃尔沃集团合作开发全球首款非化石能源钢制造车辆
据美通社报道，SSAB与沃尔沃集团签署了一项合作协议，旨在共同研究、开发、批量生产和商业化推广全球首款由非化石能源钢制造的车辆。非化石能源钢将采用一种全新技术进行制造，该技术使用的是非化石能源电力和氢。最终将大幅减少对环境的影响，并获得非化石能源价值链。
2021年，SSAB已经利用氢能源生产出“绿色”钢铁，沃尔沃已经计划在今年开始使用SSAB 利用氢能源生产的钢铁制造概念车及零部件，计划在2022年实现小规模的批量生产。两家企业联手，将开发出多种非化石能源钢产品，并达到在几年内实现批量生产的目标。合作框架还包括对通用物流解决方案的评估，这些解决方案有助于减少SSAB的内部和外部运输对环境的影响。远大目标是使用由电池或燃料电池能源的沃尔沃车辆。SSAB的目标是在2026年开始以商业规模向市场供应非化石能源钢。
8. 国内低碳汽车钢板里程碑—首钢MCCR-DUE全面达产
据世界金属导报报道，7月2日，“首钢京唐MCCR-DUE产线达产暨项目验收签字仪式” 在首钢园区陶楼里隆重举行。在达产仪式上，首钢京唐公司总经理曾立、达涅利中国联合CEO张畅、TMEIC中国CEO刘继峰共同签署了MCCR-DUE项目验收文件。
MCCR-DUE产线设计生产能力210万吨/年，与传统热连轧工艺相比具有突出优势。一、产品定位于高强、薄规格，采用先进无头轧制技术及全流程洁净钢生产体系，具备与常规热连轧、第二代薄板坯连铸连轧、ESP生产线的差异化竞争优势，产品规格最薄0.8mm。二、产线布局新颖、紧凑，全长288米，从“钢水”到“钢卷”仅需25分钟，时间上仅为传统热连轧工艺的八分之一。三、生产模式灵活，具有单坯、半无头、无头三种轧制模式。
9. 蔚来成功开发免热处理大型压铸件材料
据易车网报道，10月18日，从蔚来官方获悉，其已成功验证开发了可用于制造大型压铸件的免热处理材料。这是中国车企首次将该材料验证并应用于大型结构件上。全新材料将会应用在蔚来第二代平台车型上。
蔚来联合合作伙伴开发的全新免热处理材料，避免了传统压铸件在热处理过程中引起的尺寸变形及表面缺陷，让大型车身压铸件成为可能。蔚来免热处理材料开发历经一年多的时间，在材料、零件、系统、整车等不同级别进行了上千次的测试验证，来保证车辆性能的高品质和稳定性。该免热处理材料制造的铝合金压铸件，既可以提高大型压铸件的质量，优化生产效率，提升产能，还可以大幅减少制造过程中的能耗和碳排放，也将帮助蔚来进一步实现“Blue Sky Coming”的愿景。
10. 诺贝丽斯在镇江投建在华首个汽车用铝闭路循环回收系统
据美通社报道，全球铝压延和回收行业领导者——诺贝丽斯与江苏省镇江市于10月28日签署协议，投资3.75亿美元用于其镇江工厂铝压延及回收产能的扩建，并将在华建立首个汽车用铝闭路循环回收系统，赋能交通运输可持续发展。镇江京口区区委副书记、区长贾敬远、镇江京口经济开发区党工委副书记、管委会主任房林虹、诺贝丽斯中国区董事总经理兼诺贝丽斯亚洲汽车业务副总裁刘清作为双方代表签署协议，江苏省镇江市京口区区委书记徐申锋、副区长闵佳和京口经济开发区党工委书记魏晓曦等出席并见证此次签约仪式。
项目预计将于明年年初破土动工，2024年完工后将为诺贝丽斯中国汽车客户创建一个从卷材生产、热处理和闭路循环的一体化解决方案。
11. 压铸轻量化-汉特曼一体式后副车架
据德赢科技报道，最大的功能集成，更多的性能，低的成本。Handtmann的一体式后副车架（TOP-HAT）是压铸创新的最新进展。与市场上的传统产品相比，TOP-HAT的特点是最大限度的功能集成、高性能和较低的制造成本。通过一体式压铸，汉特曼公司证明了，铝合金整体压铸可实现以性能为导向和成本效益的方式。新的一体式后副车架以其创新的概念和简易装配步骤而令客户信服。在以往使用压铸工艺进行的开放式铸造型材的测试中，无法满足NVH要求。汉特曼公司的创新方法解决了这个问题。
汉特曼金属铸造公司使用不同的铸造工艺开发和生产动力系统、底盘和车身的各种部件。
12. 华人运通宣布首发TechCast超大铸件用低碳铝合金
据热点科技报道，12月，华人运通高合汽车与上海交通大学轻合金国家工程中心全球首发TechCast™新型铝合金铸造材料，为国家重要战略资源产业带来突破性创新。
双方组建的联合团队在材料开发、性能优化、制造工艺和系统集成验证等方面实现了100%全流程正向开发，在材料压铸性能、力学性能、制造性能、环境耐久性能等指标上表现优异，该材料的流动性高于同级别材料15%以上，强塑积高30%以上，达到了国际领先水平。该材料的车端创新应用，将取消传统铸铝件的热处理工艺环节，避免因热处理导致的尺寸变形、表面质量缺陷等问题，提高产品质量、优化生产效率、降低零部件成本。TechCast™材料的应用前景将更为广泛，有望在一体式大型压铸车身薄壁结构件、门盖内板、电池包壳体等超大铸件上发挥出重要作用，并在高合汽车的后续车型上大批量采用。
13. 宝马iX车型采用回收材料和可再生能源 推动可持续发展
据外媒报道，每辆宝马iX将使用大约59.9公斤的回收塑料。宝马将可持续性发展作为关键计划部分，并依靠可回收材料、太阳能和水力发电等绿色能源、可再生资源以及新制造技术来减少碳足迹。该公司甚至将自行采购钴等原材料，然后再提供给供应商，以确保材料提取和加工过程的透明性。
用户可以从iX的内部环境进一步感受到环保意识。宝马每年从欧洲各地的橄榄树上收集叶子，并将使用从中得到的橄榄叶提取物来处理iX的皮革内饰，同时使用由回收尼龙废料制成的合成纱线来制作跨界车的地毯和地垫。每辆iX车型大约使用59.9公斤的回收塑料。
14. 科学家从小麦秸秆中开发出新型可生物降解的聚氨酯泡沫材料
据外媒报道，最近，科尔多瓦大学的RNM-271化学工程和FQM-383 NANOVAL有机化学研究小组，将小麦秸秆过剩材料赋予了新的用途，以其为基础，制造聚氨酯泡沫。
这种塑料材料也被称为橡胶泡沫，通常由石油副产品制造，在工业领域用途非常广泛，在建筑和汽车领域有多种用途，可作为密封剂以及热和声绝缘体。
新论文发表在《聚合物》杂志上，智利先进聚合物研究中心（CIPA）也参与其中，为这种小麦废料找到了新用途。这种废弃物被液化后，可以得到多元醇。这些多元醇是在制造聚氨酯泡沫的化学反应中发挥作用的关键化合物之一。
15. 朗盛和河北天健龙维合作开发首款塑料变速箱盖，减重40%！
据郑州塑博会报道，特殊化学品公司朗盛与汽车零部件制造商河北天健龙维合作，为全球知名的SUV、皮卡制造商开发了首款由聚酰胺6(PA6)制成的变速箱侧盖。与原始金属版部件（压铸铝盖）相比，新版部件大幅提高了不同功能特征的集成度。
汽车引擎盖下(UTH)应用中的金属替代是朗盛高性能材料(HPM)业务部门的核心研发业务之一。自几十年前引进塑料注射工艺以来，UTH等领域的塑料使用量迅速增长。这是一种极具成本效益且一步到位的工艺。“这款塑料侧盖使注塑成型的设计变得更加灵活自由，突破了压铸产品的设计限制，这让我们获益良多。”高性能材料(HPM)业务部门的项目经理徐俊杰表示。
16. 三菱化学推出60s快速固化的碳纤维预浸料
据PT现代塑料报道，三菱化学公司推出了60s快速固化的碳纤维预浸料，与传统预浸料相比，固化时间显著缩短。除了能够在60s内快速固化外，重要的是，这种快速固化的碳纤维预浸料拥有与传统预浸料一样的存储稳定性，因而具备了两个很难同时拥有的属性。不仅如此，该材料还提供了汽车零部件所需要的耐热性，且机械强度高。目前，样品测试已在进行之中，同时，该预浸料中的一种已被选中用于特殊的应用。
通常，成型制造CFRP所需的时间很长，从而限制了其应用范围，而三菱化学推出的60s固化的预浸料，提高了产率，为CFRP的应用带来了新的机遇。三菱化学公司还在不断推进新产品的开发，以满足客户的多样性和复杂性需求。
17. 上汽集团|天成自控|科思创共同开发量产级碳纤维汽车座椅
据智能汽车俱乐部报道，2021年11月5日至10日，第四届中国国际进口博览会如期举行。在所有的展品中，一款使用热塑性聚碳酸酯基碳纤维复合材料制造的量产级汽车座椅尤为吸引眼球。
本次进博会期间在科思创展台发布的汽车座椅由上汽集团、天成自控与科思创共同开发。上汽乘用车组织并主导了项目的整体开发流程，并在碳纤维骨架结构设计、连接型式、功能件匹配上提出了解决方案；天成负责座椅背板的详细设计，并完成了样椅的制造、装配和部分测试；科思创作为原材料供应商，同时也应用计算机辅助工程手段优化座椅设计、并提供加工成型工艺方案。在已经完成的各项测试中，该碳纤维座椅方案表现优异，超出了原有的设计期望值。这也意味着随着经验的积累，这款座椅材料有进一步减重、减薄的潜力。
18. AOC开发出独特的碳纤维增强SMC技术
现在，由碳纤维增强SMC制成的轻量化汽车结构件已能够实现大批量的生产。AOC开发的一种独特的Daron®树脂，令这些部件机械强度优异、密度和排放低，且能够经受电泳涂装工艺，同时还能保持复合材料特有的设计灵活性。
采用由AOC独特的Daron®树脂与碳纤维制成的SMC，能够稳定地生产出机械强度优异、密度低、可电泳涂装并能保持复合材料特有的设计灵活性的部件。AOC战略项目经理Luuk Groenewoud和高级研发科学家Ron Verleg介绍了这种新的CF-SMC是如何支持英国政府资助的研究项目TUCANA成功地开发出汽车结构部件。所带来的好处是机械性能优异、能在大批量的生产中实现稳定加工、成本和部件排放低，以及设计自由度高。“这种新的高性能CF-SMC的其他潜在应用包括动态承载部件，如发动机副框架和转向节。”Luuk Groenewoud总结道。
19. 上海大学超高强度紧固件（19.8级）研制成功
据世界金属导报报道，2021年11，由上海大学材料学院董瀚教授领衔的高性能钢铁材料团队、河北龙凤山铸业有限公司等六家单位经过一年多的联合攻关，通过“材料生产—紧固件制造—服役评价”全产业链协作，基于钢铁材料高性能化理论，利用龙凤山铸业生产的高纯铁原料成功研发出超高强度紧固件用B17.8及B19.8钢，形成了16.8级和19.8级紧固件制造技术，紧固件实物如图所示。该项目成功研制出16.8级和19.8级紧固件，是国际上紧固件与材料攀登强度高峰的一个突破。将有力地推动我国重大装备的轻量化制造（如可以实现发动机小型化和提高功率密度的目标），促进中国的钢铁生产与紧固件制造领先世界。这次超高强度螺栓的研制突破预示着我国基础件与材料从跟跑、并跑到领跑的过程正在加速。
20. FCA联合开发集成制动卡钳的3D打印车轮悬挂系统 减重约36%
据外媒报道，FCA汽车集团和德国弗劳恩霍夫增材生产技术研究所联合开发了一种带集成制动卡钳的3D打印车轮悬挂系统。该产品将用于FCA集团量产的跑车中。系统采用的一体式仿生结构集成了车轮悬挂、刹车卡钳、液压系统和隔热罩等所有独立部件。这样可以减少装配工作量，节约成本。制造出的样件不仅将原有的12个独立部件集成为1个部件，重量也比之前传统制造工艺加工出的部件的重量减轻了约36%，同时在疲劳强度和NVH性能方面具有优势。该集成部件将在FCA跑车上进行批量生产。这一应用代表着新的开始，即多个部件的轻量化和集成化构造在汽车上的应用。
