循環經濟助攻，「一體式壓鑄」撼動汽車製造＆回收
- 偉盟系統產業顧問／任苙萍
- 7月16日
- 讀畢需時 3 分鐘
已更新：7月21日
隨著內燃機（ICE）驅動的汽車逐步被淘汰以及電動車（EV）成為主導技術，預計將有更多製造商投資「一體式壓鑄」（ Gigacasting ）設備。
全球汽車業每年生產約8,000萬輛汽車，耗費1.12億噸材料，造成全球超過10%的二氧化碳排放量。氣候變遷如今已成為各國政府和企業的首要任務，推動永續發展也成為當務之急；除了政府行動外，領先的汽車公司也在優先考慮汽車電氣化和供應鏈脫碳——這是邁向更永續未來的關鍵舉措。
重點摘錄
「一體式壓鑄」（或巨型鑄造）正在改變汽車生產，帶來顯著的成本和效率優勢；
鋁合金因輕質耐用，成為最常用的材料——使用再生鋁生產的二氧化碳排放量僅為原鋁生產的3～5%，而鎂合金或複合材料等其他材料也可考慮用於特定應用；
要生產出無缺陷的單鑄零件，需要精確的熔體化學成分和嚴格的品質控制，一體式壓鑄與高比例的再生原料結合，可能透過增加汽車生產中再生材料的使用來推進循環經濟目標；
在採用高效製程和維持所需材料品質之間取得平衡，往往迫使製造商依賴新提取的材料，確保一體式壓鑄的品質並最大程度地減少廢料取決於精確的熔體化學成分；
一體式壓鑄所需的長製程長度是透過近共晶和過共晶鋁矽合金實現的，這些合金可能包含用於提高強度的鎂、用於減少晶片焊接的錳以及用於共晶改性的鍶；
在鋁合金熔體中使用鍶或鈉作為改質劑，需要嚴格控制磷、銻、鈣和鉍的含量，為了避免對鋁鑄件的物理性能產生負面影響，鈣的含量必須保持在20～40 ppm以下；
典型的汽車包含超過3萬個零件，回收報廢車輛是一項艱鉅的挑戰，例如，歐盟法規目前規定，輕型汽車中至少85%的材料必須重複使用或回收，這項轉變對於實現永續發展目標和減少汽車產業的碳足跡至關重要；
「一體式壓鑄」技術或將徹底改變汽車回收，透過使用大型單一合金材料，簡化了廢車場的回收流程，這種方法大幅減少了零件數量，使車輛回收更加便捷；
儘管「一體式壓鑄」車在廢車場普及尚需數年時間，但材料分析已在汽車回收供應鏈中發揮至關重要的作用；
回收中心面臨獨特的挑戰，包括大量的廢料、種類繁多的材料以及提供高品質原料的需求，所使用的材料分析方法必須快速、準確，並且能夠處理各種化學成分；
三種主要方法脫穎而出，每種方法各有優點：手持式 X 射線螢光（XRF）、雷射誘導擊穿光譜（LIBS）和直讀光譜（OES），材料分析能提高「一體式壓鑄」中廢料的利用率，並幫助回收商對有價值的報廢金屬進行分類和銷售；
目前，電動車製造傾向於減少使用內燃機汽車廣泛使用的再生合金，而更多地依賴原生鋁原料，隨著永續發展目標的持續推進以及材料分析技術的進步，「一體式壓鑄」和電動車將更多地使用再生材料；
材料分析在推動汽車產業永續發展方面發揮關鍵作用，透過利用直讀光譜儀（OES）等先進技術，製造商能確保精確的熔體化學成分並保持高品質標準，即使使用大量回收材料，這不僅提高生產效率和成本效益，還能顯著降低與原鋁生產相關的二氧化碳排放，進而顯著減少對環境的影響。
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