因應中國鋁工業應用的快速發展，交通用鋁對降低能源損耗和提高國民生活質量起到越來越重要的作用，而交通運輸領域的輕量化趨勢給鋁工業也帶來了新的機會與挑戰。
2005年6月25日~28日，由中國有色金屬工業協會、重慶市人民政府、中國鋁業公司主辦，北京安泰科信息開發有限公司、西南鋁業（集團）有限公司舉辦的“2005年中國交通用鋁國際研討會”在重慶舉行。在研討會上，中鋁公司、西南鋁、東北輕合金、美鋁、歐洲鋁協等24家鋁工業界知名企業發表了相關論文與演講，下文是我司涂總經理發表的題為“自行車用鋁市場與生產現狀”的演講，文中分析了自行車用鋁的現狀，并對未來鋁材料在自行車業應用的發展趨勢做了科學的預測。作為自行車鋁工業材全國最大的供應商，文中所列舉的事實依據具有很典型的代表意義。
本次研討會在鋁工業屆引起了熱烈的反響，并取得了預計的效果。
1、自行車材料的衍變
經歷了近200年的時間，自行車開始走向設計個性化、功能綜合化、自重輕量化、操縱方便化、款式多樣化，自行車材料也進入了多材料并存的格局，碳鋼、鉻鉬鋼、鋁合金、鈦合金、鎂合金、碳纖維材料均有不同程度的應用，并最終會向復合材料及高強度輕合金材料轉變。
自90年代以來，鋁材在自行車業的應用進入了飛速發展階段。臺灣出口的整車中，鋁合金零件所占比例1980年只有4.7%，1993年為8.9%，從1995年到2001年卻從10%躍升到70%，而且依然出現整體成長之趨勢，這當然與臺灣自行車的轉型有關，即從多檔次產品轉向高檔產品；
中國大陸雖然鋁合金自行車發展較遲，但近幾年也出現強勁增長之趨勢。自行車配件的鋁擠型也有相應的增長。這與中國自行車產品整體層次的提升有關。
２、自行車鋁材應用的現狀分析
2.1 自行車為什么選擇鋁合金作為其基材？
a)鋁合金的輕質為最重要的特性，也是自行車行業青睞的重要原因。
自行車速度和重量成反比關系，重量每降低10%，人力功效提高7%。為提高人力工效，降低整車重量就成了提高自行車功效的關鍵因素。
b)鋁合金良好的吸震功能。鋁材彈性模量低于鉻鉬鋼，用鋁材制成的車架能夠最大限度地吸收來自于地面的震動。
c)鋁合金表面良好的色彩表現效果極大地滿足了消費者對色彩的需求
鋁合金因輕質、強度適中、加工便捷、陽極后耐蝕性佳而被自行車業界所廣泛利用。
2.2 自行車市場現狀及發展趨勢
a）少量多樣化。目前自行車也進入了DIY時代，滿足不同客戶在功能、樣式、規格方面的需要成為自行車廠商力爭的賣點。
b)中國成為全球自行車主要生產基地。2003年中國自行車產量高達7452.5萬臺，占世界65%份額；2004年全國自行車產量7972.16萬輛，同比增長6.97%；而中國又劃分為以廣東為主的華南生產中心、以天津為主的華北生產中心以及以江浙為主的華東生產中心。2004年，天津共生產了自行車2671萬輛，廣東為2400萬輛；
同時，電動車迅猛發展，98年全國電動車產量5.8萬輛，99年達14萬輛，2000年為29萬輛，2002年為158萬輛，而2003年為400萬輛，2004年為675.71萬輛，同比增長69.05%。
數據顯示，自行車需求增長已趨減緩，其中電動車需求增長旺盛可謂自行車行業的一大沖擊；
2.3 自行車鋁合金的應用實踐
2.3.1自行車用鋁材的牌號及擠壓機的選擇
目前自行車鋁管外徑大都在16mm~72mm之間，相應的擠壓機噸位也在600T~1800T之間。
自行車材質的選擇通常會考慮其穩定性、熱處理的經濟性、比強度以及價格。目前的實踐如下：
車架
鋁合金在自行車材料上的運用上均選用焊接性良好的熱處理合金（鋁鎂硅合金與鋁鎂鋅合金），這些合金中最具代表性的是6061與7005這兩種熱處理型的鋁合金，強度適中，塑性及焊接性良好，可說是車架界的最佳選擇。
鋁圈
鋁圈在材料選擇時需充分考慮其對強度、鋼性、拉力與外觀的要求。目前普遍采用的還是6061、6063及6005，也有廠商在開發7005，但因其擠性較差，沒有普遍推廣。
鋁圈因其表面比較光潔，摩擦性不好，對剎車有影響。現在有通過對雙邊研磨、車削或改變剎車片的材質來增加摩擦系數的。
2.3.2 鋁合金在自行車行業應用中遇到的幾大困境
a)鋁合金專業技術人員不足導致了鋁合金材料后續加工的一些困難，從而造成了一些品質問題。
b)自行車整車廠競爭激烈從而導致其通過對零配件廠商的競相壓價來降低成本，而配件廠也各出新招，甚至有直接用鑄棒加工成齒輪，從而在后續應用中存在諸多品質問題。
c)部分消費者對鋁合金材料的拒絕，當然這主要是因為價格因素，不過也存在消費者對材料特性的固有理解。
3 自行車鋁材料之發展與研發趨勢
隨著自行車行業在外型上的不斷求新求變，6061與7005已經難以滿足市場的需求，所以很多工廠都在研發新的材料，譬如在7050的成分基礎上加鈧，在6000系、5000系基礎上加上其它稀有金屬，甚至有再加碳酸鎂晶須，亦有以納米鋁為金屬基，加陶瓷粉末等材料，亦有研發鋁鋰合金。
無論如何，鋁合金材質在自行車行業的研究都是以更輕、更薄、更強，以及更高的延伸率為主軸進行開展的。
4 鋁合金在自行車行業應用的前景展望
4.1 鋁材在自行車業的比重將會出現進一步的增長趨勢，但價格趨于穩定，行業利潤呈現整體下降趨勢；
4.2 自行車鋁管在目前偏好的6000系列中會向本系高錳銅合金轉移（如6013），雖然高錳銅合金有利于自行車的輕量化，但由于其擠型性較差，因此這些材質能否被自行車業所普遍使用還要依賴于擠壓技術的發展。
4.3 6000系合金中增加微量元素以增強其性能，目前已經進入試驗者視野的有鈧、鍺、高硅等，甚至有考慮陶瓷復合材料等。
4.4 7000系因其容易產生應力腐蝕的缺陷影響了其在自行車行業中的使用，其將逐漸被6000系之材質所取代。
５ 總結
鋁合金對自行車業的貢獻是有目共睹的，由于合金設計已趨多樣化，配合加工技術的提升，爾后自行車材料依賴鋁合金可望正面的成長，預期有無止境的市場空間，但隨競爭的進一步惡化，自行車鋁材已趨微利。
目前有許多工業擠型廠紛紛推出利用已成熟的鋁合金材質再稍微修改并添加微量元素如鈧、釩、鑭、鈮……等去改善合金的性能作為自己的Know-how以推出更熱門的產品，也普遍受到自行車業界的青睞。另外，應值得注意的是鋁合金加溫到330℃～500℃后其具備極強的塑性，因此利用熱間液壓成型技術(Hydro-Forming Process)來突破車架Frame零焊道是有待去研究的，而且沒有任何其它材料可取代的。
總而言之，鋁合金在自行車材料用途上將有一段很長的時間去開發與利用。
2005年6月25日~28日，由中國有色金屬工業協會、重慶市人民政府、中國鋁業公司主辦，北京安泰科信息開發有限公司、西南鋁業（集團）有限公司舉辦的“2005年中國交通用鋁國際研討會”在重慶舉行。在研討會上，中鋁公司、西南鋁、東北輕合金、美鋁、歐洲鋁協等24家鋁工業界知名企業發表了相關論文與演講，下文是我司涂總經理發表的題為“自行車用鋁市場與生產現狀”的演講，文中分析了自行車用鋁的現狀，并對未來鋁材料在自行車業應用的發展趨勢做了科學的預測。作為自行車鋁工業材全國最大的供應商，文中所列舉的事實依據具有很典型的代表意義。
本次研討會在鋁工業屆引起了熱烈的反響，并取得了預計的效果。
1、自行車材料的衍變
經歷了近200年的時間，自行車開始走向設計個性化、功能綜合化、自重輕量化、操縱方便化、款式多樣化，自行車材料也進入了多材料并存的格局，碳鋼、鉻鉬鋼、鋁合金、鈦合金、鎂合金、碳纖維材料均有不同程度的應用，并最終會向復合材料及高強度輕合金材料轉變。
自90年代以來，鋁材在自行車業的應用進入了飛速發展階段。臺灣出口的整車中，鋁合金零件所占比例1980年只有4.7%，1993年為8.9%，從1995年到2001年卻從10%躍升到70%，而且依然出現整體成長之趨勢，這當然與臺灣自行車的轉型有關，即從多檔次產品轉向高檔產品；
中國大陸雖然鋁合金自行車發展較遲，但近幾年也出現強勁增長之趨勢。自行車配件的鋁擠型也有相應的增長。這與中國自行車產品整體層次的提升有關。
２、自行車鋁材應用的現狀分析
2.1 自行車為什么選擇鋁合金作為其基材？
a)鋁合金的輕質為最重要的特性，也是自行車行業青睞的重要原因。
自行車速度和重量成反比關系，重量每降低10%，人力功效提高7%。為提高人力工效，降低整車重量就成了提高自行車功效的關鍵因素。
b)鋁合金良好的吸震功能。鋁材彈性模量低于鉻鉬鋼，用鋁材制成的車架能夠最大限度地吸收來自于地面的震動。
c)鋁合金表面良好的色彩表現效果極大地滿足了消費者對色彩的需求
鋁合金因輕質、強度適中、加工便捷、陽極后耐蝕性佳而被自行車業界所廣泛利用。
2.2 自行車市場現狀及發展趨勢
a）少量多樣化。目前自行車也進入了DIY時代，滿足不同客戶在功能、樣式、規格方面的需要成為自行車廠商力爭的賣點。
b)中國成為全球自行車主要生產基地。2003年中國自行車產量高達7452.5萬臺，占世界65%份額；2004年全國自行車產量7972.16萬輛，同比增長6.97%；而中國又劃分為以廣東為主的華南生產中心、以天津為主的華北生產中心以及以江浙為主的華東生產中心。2004年，天津共生產了自行車2671萬輛，廣東為2400萬輛；
同時，電動車迅猛發展，98年全國電動車產量5.8萬輛，99年達14萬輛，2000年為29萬輛，2002年為158萬輛，而2003年為400萬輛，2004年為675.71萬輛，同比增長69.05%。
數據顯示，自行車需求增長已趨減緩，其中電動車需求增長旺盛可謂自行車行業的一大沖擊；
2.3 自行車鋁合金的應用實踐
2.3.1自行車用鋁材的牌號及擠壓機的選擇
目前自行車鋁管外徑大都在16mm~72mm之間，相應的擠壓機噸位也在600T~1800T之間。
自行車材質的選擇通常會考慮其穩定性、熱處理的經濟性、比強度以及價格。目前的實踐如下：
車架
鋁合金在自行車材料上的運用上均選用焊接性良好的熱處理合金（鋁鎂硅合金與鋁鎂鋅合金），這些合金中最具代表性的是6061與7005這兩種熱處理型的鋁合金，強度適中，塑性及焊接性良好，可說是車架界的最佳選擇。
鋁圈
鋁圈在材料選擇時需充分考慮其對強度、鋼性、拉力與外觀的要求。目前普遍采用的還是6061、6063及6005，也有廠商在開發7005，但因其擠性較差，沒有普遍推廣。
鋁圈因其表面比較光潔，摩擦性不好，對剎車有影響。現在有通過對雙邊研磨、車削或改變剎車片的材質來增加摩擦系數的。
2.3.2 鋁合金在自行車行業應用中遇到的幾大困境
a)鋁合金專業技術人員不足導致了鋁合金材料后續加工的一些困難，從而造成了一些品質問題。
b)自行車整車廠競爭激烈從而導致其通過對零配件廠商的競相壓價來降低成本，而配件廠也各出新招，甚至有直接用鑄棒加工成齒輪，從而在后續應用中存在諸多品質問題。
c)部分消費者對鋁合金材料的拒絕，當然這主要是因為價格因素，不過也存在消費者對材料特性的固有理解。
3 自行車鋁材料之發展與研發趨勢
隨著自行車行業在外型上的不斷求新求變，6061與7005已經難以滿足市場的需求，所以很多工廠都在研發新的材料，譬如在7050的成分基礎上加鈧，在6000系、5000系基礎上加上其它稀有金屬，甚至有再加碳酸鎂晶須，亦有以納米鋁為金屬基，加陶瓷粉末等材料，亦有研發鋁鋰合金。
無論如何，鋁合金材質在自行車行業的研究都是以更輕、更薄、更強，以及更高的延伸率為主軸進行開展的。
4 鋁合金在自行車行業應用的前景展望
4.1 鋁材在自行車業的比重將會出現進一步的增長趨勢，但價格趨于穩定，行業利潤呈現整體下降趨勢；
4.2 自行車鋁管在目前偏好的6000系列中會向本系高錳銅合金轉移（如6013），雖然高錳銅合金有利于自行車的輕量化，但由于其擠型性較差，因此這些材質能否被自行車業所普遍使用還要依賴于擠壓技術的發展。
4.3 6000系合金中增加微量元素以增強其性能，目前已經進入試驗者視野的有鈧、鍺、高硅等，甚至有考慮陶瓷復合材料等。
4.4 7000系因其容易產生應力腐蝕的缺陷影響了其在自行車行業中的使用，其將逐漸被6000系之材質所取代。
５ 總結
鋁合金對自行車業的貢獻是有目共睹的，由于合金設計已趨多樣化，配合加工技術的提升，爾后自行車材料依賴鋁合金可望正面的成長，預期有無止境的市場空間，但隨競爭的進一步惡化，自行車鋁材已趨微利。
目前有許多工業擠型廠紛紛推出利用已成熟的鋁合金材質再稍微修改并添加微量元素如鈧、釩、鑭、鈮……等去改善合金的性能作為自己的Know-how以推出更熱門的產品，也普遍受到自行車業界的青睞。另外，應值得注意的是鋁合金加溫到330℃～500℃后其具備極強的塑性，因此利用熱間液壓成型技術(Hydro-Forming Process)來突破車架Frame零焊道是有待去研究的，而且沒有任何其它材料可取代的。
總而言之，鋁合金在自行車材料用途上將有一段很長的時間去開發與利用。
