2026年4月,浙江吉利控股集团有限公司与浙江吉润汽车有限公司宁波杭州湾分公司联合申请了一项名为“车辆构件的表面处理方法、加工方法、车辆构件及车辆”的发明专利,公开号为CN122279705A。这项专利看似只是一项表面处理技术的改进,实则直击汽车轻量化进程中一个困扰行业多年的核心痛点——镁合金等不耐腐蚀材料如何在汽车白车身制造中实现低成本、高可靠的涂装防护。
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轻量化的“理想材料”为何难以大规模上车
汽车轻量化是行业大势所趋。在“双碳”目标驱动下,每减重100公斤,燃油车百公里油耗可降低0.3~0.6升,电动车续航里程可提升约6~10公里。在众多轻量化材料中,镁合金因其密度仅为铝合金的约2/3、钢的1/4,且比强度高、阻尼性能优异,被视为白车身轻量化的理想选择。
近年来,吉利在镁合金应用上已多有布局。2024年7月,吉利汽车中央研究院与宝武镁业在杭州湾正式为“汽车用镁合金联合创新平台”揭牌,围绕车身结构与三电系统两大战场,打通从材料配方、工艺开发到零部件验证的全链条协同。2025年上海车展上,双方联合开发的全球首款轮边双电机电驱镁合金壳体正式亮相,整套壳体由7个镁合金高压压铸零件构成,较铝合金方案整体减重达25%,已随领克900、吉利银河M9等车型批量上市。此外,吉利还申请了“钢-镁合金自冲铆接复合板及工艺”专利,致力于解决镁合金与异种材料的连接问题。
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然而,镁合金的大规模应用始终面临两大致命弱点:化学腐蚀与电偶腐蚀。镁合金化学活性极高,在酸、碱环境中极易被侵蚀,微电偶腐蚀和杂质敏感问题突出;当镁合金与钢、铝等异种金属搭接时,镁的电位极低(标准电极电位约-2.37V),与异种金属之间的巨大电位差会导致镁合金作为阳极加速腐蚀。
在传统工艺中,镁合金零件在涂装前处理的酸、碱槽液中会被严重侵蚀,且镁离子蓄积(超过150ppm)会破坏磷化槽液稳定性,导致钢板磷化膜不合格,使得镁合金零件无法与钢、铝零件共线涂装。更棘手的是,一旦镁合金表面的保护膜层在转运或焊接拼装过程中产生破损,便无法修复,基材腐蚀随之而来。
此前行业中尝试过的化学转化膜、阳极氧化、微弧氧化等方案各有短板:化学转化膜层薄、覆盖率低、化学稳定性差;阳极氧化膜耐酸碱性差且成本高;微弧氧化膜成本更高。这些方案均难以兼顾封闭性能、耐酸碱性能和低成本——这正是吉利这项专利要解决的核心命题。
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两大技术核心:从“材料源头”到“工艺闭环”
吉利这项专利的核心突破在于两点:新型导电电泳漆与整车一体化涂装工艺。
第一项突破在材料端。吉利从材料源头着手,研发了一种含导电材料的电泳漆。这项技术的精妙之处在于导电材料体系的协同设计——通过导电炭黑、石墨烯及石墨三种导电材料的协同配比,形成了“点-线-面”依次导通的立体导电网络。炭黑提供“点”状导电通路,石墨烯提供“线”状连接,石墨提供“面”状覆盖,三者协同使得导电膜层表面电阻率控制在10⁶~10⁹Ω/□之间。更为关键的是,这一导电网络将镁合金基材电位从极低的负电位提高至-0.15V~+0.05V的中性区,从根本上消除了镁合金与异种金属之间的电位差。
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这一“电化学同化”思路堪称点睛之笔。传统的镁合金防腐思路是在基材表面“加盖”一层物理隔绝层,但一旦隔绝层破损,腐蚀便趁虚而入。吉利的做法不是“堵”,而是“调”——通过导电膜层将镁合金的电位“拉”到与其他金属相近的水平,使电偶腐蚀失去了驱动力。
第二项突破在工艺端。基于上述导电电泳漆,吉利给出了一套完整的“一体化涂装”方案:基材前处理(超声波脱脂→水洗→酸刻蚀→水洗→超声波除灰→水洗→磷化/锆化处理→水洗)→第一电泳工艺(电泳漆涂覆导电膜层)→热固化→拼接(焊接/紧固连接)→第二电泳工艺(整车共线涂装)。
这套工艺流程的精髓在于“两次电泳”的设计。第一电泳在零件阶段完成,为镁合金等不耐腐蚀基材披上“铠甲”;拼接工序中将各零件组装成白车身;第二电泳则让整个车身——无论钢、铝还是镁——在同一涂装线上完成最终涂装。这一设计使镁合金零件首次能够与铝压铸零件、钢/铝冲压零件同步进行涂装工序,实现了真正的“共线生产”。
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核心技术破解三大行业难题
这项专利直击镁合金应用的三大行业痛点:
难题一:涂装共线。传统工艺中,镁合金零件无法与钢、铝零件共用前处理槽液和电泳线,必须单独处理,大幅增加了生产线投资和运营成本。吉利的新型导电膜层具有优异的耐酸碱性及耐腐蚀性,可完全、稳定地封闭基材,使镁合金零件能够“融入”整车涂装线,实现共线生产。
难题二:电偶腐蚀。镁合金与钢、铝等异种金属搭接时,电位差导致严重的电偶腐蚀。吉利导电膜层将基材电位提高至中性区,从根本上消除电位差,实现“电化学同化”,在后续拼接过程中大幅降低电偶腐蚀风险。
难题三:损伤修复与成本控制。传统工艺中,保护膜层一旦破损便无法修复。吉利导电膜层具有导电性,即使产生磕碰或划伤,受损构件仍可在第二电泳工艺中进行二次电泳处理,对缺陷进行可靠修复。同时,电泳工艺成本仅约2~3元/平方米,远低于化学转化膜、阳极氧化、微弧氧化等方案——这对于年产数百万辆的整车企业而言,成本优势极为显著。
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吉利×浩力森:整车厂与核心供应商的协同创新
这项技术的诞生并非吉利“单打独斗”的结果。值得关注的是,吉利将新型导电膜层技术与浩力森科研团队共同合作,进行产品研发、应用推广论证等深度合作。
浩力森成立于2003年,是国内电泳涂料行业的领军企业,国内市场占有率达33.2%,位居全国第一。公司深耕电泳涂料领域二十余年,产品广泛应用于汽车整车及零部件、工程机械、轨道交通等领域,已通过上汽大众、一汽大众、福特、沃尔沃、通用等全球主流主机厂的认证。作为亚洲第一家且唯一一家通过三大汽车主机厂认证的公司,浩力森凭借“高性能+超低碳”双引擎战略,成为国内少数能与PPG、巴斯夫、立邦、艾仕得等国际巨头同台竞技的民族品牌。
浩力森在电泳涂料领域的深厚积累——包括高泳透力技术、低温固化技术、槽液稳定性控制技术等——为吉利这一技术突破提供了关键的材料技术支撑。其OHT系列超低温CED涂料烘干条件仅为工件温度(110~120)℃×25min,为不耐高温烘干的镁合金工件采用阴极电泳涂装工艺创造了条件。
这种“整车厂提供应用场景与验证平台+核心供应商提供材料技术”的协同创新模式,正在成为汽车产业技术攻关的范本。吉利与宝武镁业共建“汽车用镁合金联合创新平台”、与浩力森共同制定《电动汽车动力电池包用阻燃绝缘电泳涂料》CSAE标准,无不体现着吉利“开放创新、协同攻关”的技术路线。
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战略意义:从“用什么材料造车”到“怎么造好车”
这项专利的技术价值不只在于一项表面处理工艺的改进,更在于它打通了镁合金从“材料选择”到“工程落地”的最后一公里。
在此之前,镁合金在汽车上的应用大多局限于方向盘骨架、座椅支架、变速箱壳体、轮毂等非车身结构件。真正制约镁合金大规模进入白车身的,不是材料本身不够好,而是缺乏一套能与现有汽车制造体系兼容的、低成本的、高可靠的工程解决方案。吉利的这项专利,恰恰解决了这个“工程化”难题——让镁合金零件能够像钢、铝零件一样,走进整车涂装线。
从战略层面看,这项技术突破将吉利的绿色转型与轻量化战略从材料端延伸至制造工艺端,形成了从“用什么材料造车”到“怎么造好车”的完整技术闭环。当汽车行业竞争从“电动化”进入“轻量化+低碳化”的新阶段,像导电膜层一体化涂装这样能够“降得了本、轻得了量、防得了腐、修得了损”的技术,将成为决定企业核心竞争力的关键要素。
对于吉利年产数百万辆的规模而言,每一项工艺优化乘上数百万辆的基数,都将转化为巨大的成本优势和品质提升。而对于浩力森而言,通过与吉利的深度合作,这家民族涂料品牌进一步巩固了其在汽车电泳涂料领域的技术领先地位,为国产涂料品牌打破外资垄断、实现高端替代再添一翼。
镁合金大规模上车的大门,正在被吉利的这项专利缓缓推开。(涂界)