【扩大铝应用】中国铝合金自行车“跑”遍全球

中国是一个自行车王国，保有量与产量均居世界第一，2020年仅大陆地区的产量就占全球总产量的半壁江山，如果把台湾省的产量也纳入计算，则中国的总产量占世界总产量的60%以上。铝材是制造自行车的优选材料，特别是华人科学家曹瞮铮等研发的7075型合金结构件纳米焊丝焊接工艺和捷安特轻合金科技（昆山）有限公司用含微量钪的铝合金制备自行车结构件以后，铝材在自行车制备中的应用大显神通，自此，开启全铝自行车时代。尤其是中国铝合金自行车与童车漫游世界的每个角落。

中国自行车加速“跑”向全世界

中国曾是自行车王国，满街跑的是自行车，马路上前拥后挤的也是自行车。自行车曾一度成为年轻人必备的结婚“四大件”之一，要买一辆飞鸽、永久、凤凰牌自行车还得“凭票购买”。自上世纪90年代以来，随着生活水平的不断提高，改革开放力度的加大与加深，中国消费者越来越多地选择汽车、摩托车、电动车等作为代步工具；另外，国外的自行车和日资自行车品牌也开始涌入。在这种市场夹击下，国内自行车行业清醒地意识到，要么坐以待毙，等破产；要么奋起直追，扬帆前行。自新冠疫情在全球大流行以来，也就是说从2020年开始，中国自行车及零部件出口呈现出前所未有的繁荣，并呈现着明显的高端化趋势。

上海凤凰集团进出口有限公司2021年出口自行车近400万辆，约占该公司总销量的30%，特别是向发达国家出口量呈腾飞之势，向欧洲、北美洲、日本市场的出口额占比达64%。该公司订单充足，今年的订单已排到9月份。天津金轮自行车集团在2020年销售额仅有31亿元，而2021年却一跃达到50亿元，电动自行车生产能力为25万辆/年，脚踏自行车生产能力为200万辆/年，所有产品几乎全部出口，营销网络遍及全球120多个国家和地区，车型有：山地车、减震车、公路车、市内车、表演车、折叠车、雪地车、童车、电动自行车等。

2021年全国自行车产量已超过8000万辆。海关数据显示，2021年我国出口自行车6926万辆，同比增长14.9%；出口金额51.08亿美元，同比增长40.2%，实现了量价齐飞。

海关出口数据统计及自行车制造公司的出口数据说明，不仅高中档整车自行车出口增长快，而且零部件的出口也供不应求。据悉，由于新冠疫情原因导致美国、日本、意大利等国变速器公司不能按时交货，有的交货周期甚至长达2年，市场缺口大，而中国公司的交货周期短，基本都是1个月左右，深受外商欢迎。

另外，自新冠疫情发生以来，从安全和健康角度考虑，全球各地以自行车代步和锻炼身体的人群在逐渐增多，一些国家还相继出台了购车补贴措施。海外自行车市场一般要求为中高档的，对品牌知名度、制造能力、销售渠道、客户资源等都有相当高的要求，只有同时拥有这些特性的制造公司才容易在国外市场立足且发展壮大。中国自行车核心零部件公司在创新方面取得了很大成就，特别是在疫情影响下，关键零部件企业能立马补充产能，抢在国外企业的前面，着实难能可贵。

在这场自行车用材竞赛中 铝合金将摘金牌

海关统计数据显示，近些年我国自行车出口额增速远大于出口数量。这说明了一个问题，就是自行车出口价格在节节上升，尤其是高附加值的赛车、山地车、电动助力车增长较快，例如天津金轮集团销往欧洲市场的电动助力自行车均价达1000欧元/辆，2021年销售25万辆，2022年销量随着产能的扩大出口量有望实破30万辆大关。

电动助力自行车结构与传统自行车结构基本相同，仅增加了一台小电机与配套的锂电池，能助推一大把力，骑行起来轻便得多。就靠这把助力，相较国内消费者熟知的电动车，车身轻了不少，速度又不是太快，在保留骑行观景乐趣的同时，可轻轻松松地将出行半径扩大到15km以上，成为中长途通勤的优选代步车，具有轻便、快捷、价格适中的特点。尤其在欧洲备受消费者青睐。据称，电动助力自行车2021年已占荷兰市场份额的40%，德国电动助力车份额也在高速增长。电动助力自行车已成为欧洲自行车市场发展的主要趋势，世界其它地区也会很快步入这一发展行列。

电动助力自行车一般有山地、城市、特殊功能三大系列，电动助力自行车还有三大核心零部件：电机、电池和控制器。2020年，中国自行车总产量占全球产量的50%。变速器是自行车的“心脏”，也是利润最高的一部分，别看它不大，却是一个十分复杂与精致的系统，涉及160多个小小零件的协调配合，任何一个出现毛病都对整体有影响。

中国自行车行业已基本达成共识，“未来自行车产业要紧紧围绕‘双电’做文章。一个“电”是电动助力自行车，工业发达国家市场电动助力车份额会成倍增长。就像汽车行业传统车企未必能顺利地称霸新能源车市，自行车产品的更新换代也给了后来者弯道超越的机会，自行车行业要做好电动助力车的研发和服务保障。另一个“电”是电商，疫情加速了人们消费习惯的转变，网购变得愈来愈频繁。从2020年起上海凤凰进出口有限公司组建了数字化外贸团队，通过直播、云展会等新商业模式和展示模式，在阿里国际站、LAZADA国际站等跨境电商平台多方拓展和宣传，取得了良好效果。

焊接超高强度铝合金车架新技术

为了保证自行车又轻又结实，且非常安全可靠，车架必须用超高强度的7075型铝合金制造。不过这种合金虽有高的强度性能，但可焊性不好，在焊接热的作用下，合金元素铝、锌、镁、铜会熔解，产生不计其数的小裂纹，以致不能使用。为此，洛杉矶加利福尼亚大学（UCLA）萨莫利工程学院（Samueli School of Engineering）的曹瞮铮（Chezheng Cao）、潘帅杭（Shuaihang Pan）、李晓春（Xiaochun Li）（皆为音译）等向7075合金焊丝中添加适量的纳米碳化钛粒，焊成了完全合格的自行车架。焊接7075合金的抗拉强度为392MPa，而经热处理后上升到551MPa。现在这种新的焊接工艺已在汽车、航空航天器结构件连接中获得了应用，均取得了很好的效果。（本文有节选）