热成型高强钢(Press Hardened Steel, PHS,也叫热冲压钢或热成形钢)是指通过热冲压成形工艺制造的超高强度汽车用钢板,属于先进高强钢(AHSS)。热成型技术将钢板加热至930-950℃的奥氏体化温度并保温,使材料充分奥氏体化,随后快速转移至模具中进行冲压成形,同时在模具内以不低于27K/s的冷却速度快速淬火冷却至约200℃,使奥氏体转变为马氏体组织,最终获得抗拉强度高达1500MPa甚至2000MPa以上的超高强度零件。
热成型高强钢是汽车安全与轻量化的材料之一,随着汽车行业内卷导致降本压力持续增加,用高强钢替代部分铝合金零件已经成为车企降本的选项之一。目前,热成型高强钢已应用于A柱、B柱、车门防撞梁、一体式门环、地板横梁及电池包防护框架等关键承载与抗撞结构。电池包防护框架主要用于承载内部电芯及相关附件,对于尺寸精度和密封性均有较高要求,以往主要采用铝型材为主框架。高强钢技术的突破使得行业开始采用高强钢制造电池包壳体,能够实现较大的降本幅度,如奇瑞汽车、五菱汽车、东风猛士和比亚迪等车企已经使用或准备使用高强钢电池包壳体方案。此外,高强钢性能和加工技术的进步,使得高强钢在车身防撞梁、门槛梁等位置也开始应用。
热成型高强钢按照抗拉强度可以分为1500MPa级、1800MPa级、2000MPa级、2400MPa级等。近几年铝合金价格持续高位运行,车企降本压力也在持续攀升,用成本较低的热成型高强钢代替铝合金成为行业发展趋势。伴随着热成型高强钢在汽车领域应用的增加,市场规模快速增长,对应的加工市场也会受到带动。
新思界产业研究中心整理发布的《
2026-2030年全球及中国热成型高强钢行业研究及十五五规划分析报告》显示,中国是全球热成型高强钢最大的生产国,主要生产企业包括宝钢股份、首钢集团、河钢集团等。宝山钢铁股份有限公司是中国宝武钢铁集团有限公司的子公司,在热成型高强钢领域可以生产2.4GPa热成形超高强吉帕钢®,并在部分车企有所应用。首钢集团有限公司以钢铁生产为核心,在热成型高强钢领域联合中国一汽完成2.4GPa(2400MPa)级热成形钢的材料开发与应用验证。河钢集团与奇瑞汽车联合开发汽车用超高强韧2400MPa热成形钢板。整体来看,钢企与车企合作开发具有更高强度的热成型高强钢材料已经成为行业趋势,更高强度材料带来更薄规格的潜力,也将为汽车轻量化提供更多可能。
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