聚焦钢铁新材料，育材堂8年打破外企20年关键技术壁垒

2025/5/20 18:05:53 挖贝网李辉

2000兆帕（MPa）的强度意味着什么？——是马里亚纳海沟万米深处海压的20倍；是一个指甲盖上站5头成年雄性亚洲象时承受的压力。而在新材料的世界里，一根直径3毫米的2000MPa级钢丝，也能轻松吊起一辆mini牌汽车。

如今，随着技术的演进，这种过去主要用于重机钢缆、桥梁拉索、F1赛车、航天飞机等的超高强度材料，也得以低成本地走入大众的日常生活。

“采用2000MPa超高强度钢材制造的车门框架，能让车门框在承受10倍车重撞击时，将形变幅度控制在50毫米以内，有效保障了乘员舱的完整性和生存空间。”育材堂（苏州）材料科技有限公司（以下简称“育材堂”）董事长易红亮介绍。

自2017年成立以来，这家中国新材料公司接连打破汽车钢世界纪录，在专利诉讼中与国际巨头八度交锋，并八度获胜，突破了海外20余年的关键技术壁垒，帮助钢铁和汽车工业实现先进汽车钢的技术平权。

既要“轻”，更要“硬”

对于新能源车而言，需要依靠减重以提升续航。但同时，与行车安全直接相关的车体强度，也愈发受到重视。面对车企这种“既要又要”的需求，传统钢材往往面临“一强就重、一轻就弱”的困境。

目前，“铝硅镀层热成形钢”技术是唯一能同时满足轻量化、超高强度、量产、安全可靠的工业化解决方案。一方面，将钢材加热后再冲压成形，可改变钢材内部微观结构分布，在不增重的同时，实现强度飙升；另一方面，铝硅镀层能够很好地避免钢材氧化、减少冲压磨具磨损，并有效提高汽车零部件的防腐蚀等级。新能源车的续航、安全以及利润都被这一钢材技术直接影响着。

但这一看似成熟的技术，却在问世20多年后，仍受制于韧性缺失导致的安全问题。

具体而言，作为镀层的铝合金会和钢发生反应，产生一层铁铝化合物，其中的碳会被“驱赶”到相近的钢材中，导致钢材局部碳含量上升，钢材硬化变脆。犹如在零食袋上开了一个V形小缺口，一撕，便开。

由于韧性的缺失，超高强度钢的氢致延迟开裂也更加可怕。“这也是车企怕的‘幽灵现象’。”易红亮称，“汽车材料冲压成形时看似完好，放置几天后却突然开裂，甚至焊装到车上才暴露问题。这种‘氢致延迟开裂’看不见摸不着，就像幽灵一样困扰行业多年。”

育材堂的解决方案很简单——减少铁铝化合物的厚度。即在钢材加热过程中尽可能地打薄那层生成的铁铝化合物，尽量减少碳的挤出，不让碳溢出破坏钢的韧性，从而同时保证了钢材的高强度、轻量化以及稳定可靠，在国际上首次解决了热冲压钢韧性不足、延迟开裂的两大难题。

技术原理听起来好像也没有很难，但实际上，这条路中国企业却走了很久。

打破“技术铁幕”，专利战8：0获胜

1999年，全球钢铁巨头安赛乐-米塔尔（ArcelorMittal，简称“安米”）开发“铝硅镀层热成形钢”技术，有效避免了无镀层热冲压钢板表面氧化的问题，并在磨具保护、零件尺寸精度、耐蚀性等方面也表现出优异性能。

但这一核心工艺长期以来都被安米通过专利墙封锁，其他企业若想生产铝硅镀层热冲压钢，都需要向安米支付高昂专利费。这也使安米变相掌控了全球铝硅镀层热成形钢的定价权。据业内人士分析，安米铝硅镀层热成形钢的利润率显著高于普通钢材，享有较高溢价空间。

另一边的市场中，2024年，全球汽车行业每年的热成形钢使用量约500万吨，约占汽车用钢的20%，而中国约有100万吨的需求。可以说，只要专利不被打破，成本就下不去。但就是“铁铝碳”之间融合的这么点事情，却难住了全球大多数的企业。

直至2018年4月，育材堂申请了中国国家发明专利，并于2019年9月获得专利授权，才得以打破安米专利统治。

而2019年至今，育材堂也与国际巨头累计在镀层技术专利领域八次交锋，期间从无败绩，不仅打破了海外巨头长达20年的技术壁垒，也多次打破汽车钢的世界纪录——例如，在德国汽车工业联合会（VDA）制定的汽车钢材韧性关键指标“标准三点弯曲角实验”（VDA-238）中，安米的专利带镀层材料（1.5mm厚度）的弯曲角度通常为55度，而育材堂研发的新技术成功将这一指标提升至65度。

作为聚焦钢铁的科技公司，育材堂不仅推动了汽车钢材性能指标的提升、帮助钢铁和汽车工业实现先进汽车钢的技术平权，更使其成为目前唯一反向对欧洲进行钢铁专利许可的中国公司。

另外，据报道，育材堂已完成高强度的铝硅镀层热成形钢的开发，完成国际反超。并将“铝硅镀层热冲压钢激光拼焊技术”应用于汽车一体化门环等部件制造，破解传统车门多部件焊接导致的重量增加、结构强度不均、生产效率低下等弊端。使材料利用率提升了10%-15%，显著降低了碳排放。

得益于此，育材堂也收获了来自小米、红杉资本、元禾控股、易方达等头部机构的多轮投资，并与理想、长城、极氪等多家国产汽车头部品牌建立合作。

市场数据显示，预计2030年，全球铝硅镀层热成形钢市场规模将达1000万吨，其中中国将占据35%的市场份额。各个产业方所看重的，无疑是铝硅镀层热成形钢在新能源车轻量化进程中不可替代的价值。

“当车企在智能驾驶领域‘仰望星空’时，我们愿做安稳托起他们的‘大地’——让每辆车既有‘钢筋铁骨’，又轻盈如翼。”易红亮此前表示。

育材堂