2000兆帕（MPa）的強(qiáng)度意味著什么？——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(jí)鋼絲，也能輕松吊起一輛mini牌汽車(chē)。

如今，隨著技術(shù)的演進(jìn)，這種過(guò)去主要用于重機(jī)鋼纜、橋梁拉索、F1賽車(chē)、航天飛機(jī)等的超高強(qiáng)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(qiáng)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)?nèi)，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(zhǎng)易紅亮介紹。

自2017年成立以來(lái)，這家中國(guó)新材料公司接連打破汽車(chē)鋼世界紀(jì)錄，在專(zhuān)利訴訟中與國(guó)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(xiàn)先進(jìn)汽車(chē)鋼的技術(shù)平權(quán)。

既要“輕”，更要“硬”

對(duì)于新能源車(chē)而言，需要依靠減重以提升續(xù)航。但同時(shí)，與行車(chē)安全直接相關(guān)的車(chē)體強(qiáng)度，也愈發(fā)受到重視。面對(duì)車(chē)企這種“既要又要”的需求，傳統(tǒng)鋼材往往面臨“一強(qiáng)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(qiáng)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?zèng)_壓成形，可改變鋼材內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)分布，在不增重的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度飆升；另一方面，鋁硅鍍層能夠很好地避免鋼材氧化、減少?zèng)_壓磨具磨損，并有效提高汽車(chē)零部件的防腐蝕等級(jí)。新能源車(chē)的續(xù)航、安全以及利潤(rùn)都被這一鋼材技術(shù)直接影響著。

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(dǎo)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(yīng)，產(chǎn)生一層鐵鋁化合物，其中的碳會(huì)被“驅(qū)趕”到相近的鋼材中，導(dǎo)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(qiáng)度鋼的氫致延遲開(kāi)裂也更加可怕。“這也是車(chē)企怕的‘幽靈現(xiàn)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，就像幽靈一樣困擾行業(yè)多年。”

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(qiáng)度、輕量化以及穩(wěn)定可靠，在國(guó)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(guó)企業(yè)卻走了很久。

打破“技術(shù)鐵幕”，專(zhuān)利戰(zhàn)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(hù)、零件尺寸精度、耐蝕性等方面也表現(xiàn)出優(yōu)異性能。

但這一核心工藝長(zhǎng)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(fèi)。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(quán)。據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析，安米鋁硅鍍層熱成形鋼的利潤(rùn)率顯著高于普通鋼材，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(guó)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(shù)的企業(yè)。

直至2018年4月，育材堂申請(qǐng)了中國(guó)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利，并于2019年9月獲得專(zhuān)利授權(quán)，才得以打破安米專(zhuān)利統(tǒng)治。

而2019年至今，育材堂也與國(guó)際巨頭累計(jì)在鍍層技術(shù)專(zhuān)利領(lǐng)域八次交鋒，期間從無(wú)敗績(jī)，不僅打破了海外巨頭長(zhǎng)達(dá)20年的技術(shù)壁壘，也多次打破汽車(chē)鋼的世界紀(jì)錄——例如，在德國(guó)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(biāo)“標(biāo)準(zhǔn)三點(diǎn)彎曲角實(shí)驗(yàn)”（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(biāo)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(biāo)的提升、幫助鋼鐵和汽車(chē)工業(yè)實(shí)現(xiàn)先進(jìn)汽車(chē)鋼的技術(shù)平權(quán)，更使其成為目前唯一反向?qū)W洲進(jìn)行鋼鐵專(zhuān)利許可的中國(guó)公司。

另外，據(jù)報(bào)道，育材堂已完成高強(qiáng)度的鋁硅鍍層熱成形鋼的開(kāi)發(fā)，完成國(guó)際反超。并將“鋁硅鍍層熱沖壓鋼激光拼焊技術(shù)”應(yīng)用于汽車(chē)一體化門(mén)環(huán)等部件制造，破解傳統(tǒng)車(chē)門(mén)多部件焊接導(dǎo)致的重量增加、結(jié)構(gòu)強(qiáng)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(dá)等頭部機(jī)構(gòu)的多輪投資，并與長(zhǎng)城、嵐圖等多家國(guó)產(chǎn)汽車(chē)頭部品牌建立合作。

市場(chǎng)數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)2030年，全球鋁硅鍍層熱成形鋼市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)1000萬(wàn)噸，其中中國(guó)將占據(jù)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(dāng)車(chē)企在智能駕駛領(lǐng)域‘仰望星空’時(shí)，我們?cè)缸霭卜€(wěn)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。