此外，該報(bào)告指出，為了提高燃油經(jīng)濟(jì)性和減少?gòu)U氣排放，鎂的材料特性還可以提供許多好處，其中包括：
(1)通過(guò)使汽車重心后移，減輕前部重量，可以提高汽車的加速/減速、操控/轉(zhuǎn)向響應(yīng)性能。
(2)由于鎂合金可以鑄造出完整的大尺寸部件，而不必像鋼件那樣需由眾多單個(gè)零件組合而成(這些零件容易相互摩擦，并引起振動(dòng))，從而可將汽車噪聲減至最小。
(3)由于鎂鑄件可能比同樣的鋼制零件更廉價(jià)(尤其當(dāng)年產(chǎn)量小于20萬(wàn)件時(shí))，因此可以降低制造成本。鎂鑄件的加工成本要低于由多部分構(gòu)成的鋼制沖壓件，因?yàn)榧庸_壓件的每個(gè)部分都需要相應(yīng)的模具。例如，加工一件由30個(gè)部分構(gòu)成的鋼制儀表盤橫梁需要30套工裝，而鑄鎂件橫梁只需要6套工裝。
然而，在美國(guó)汽車制造商生產(chǎn)的汽車中，鎂合金零部件的重量平均只有大約12磅，僅占一輛汽車全部材料的0.3%左右。實(shí)際上，鎂在汽車上的應(yīng)用并不很普遍，因?yàn)樗某杀颈纫恍└?jìng)爭(zhēng)性材料更高。由于企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)本質(zhì)，它們會(huì)更多地使用價(jià)格比較低廉的材料。鎂合金零部件使用率的下降，部分也是因?yàn)楸泵朗袌?chǎng)的模鑄企業(yè)因關(guān)閉和合并而不斷減少，幾年前發(fā)生的金融危機(jī)和汽車行業(yè)遭遇的困境產(chǎn)生了很大的影響。
咨詢企業(yè)DuckerWorldwide公司發(fā)表的一份預(yù)測(cè)平均每輛輕型車所用材料凈重量變化(見表1)的報(bào)告時(shí)估計(jì)，鎂合金零部件將從2008年的每車8磅左右增加到2025年的22磅。這種用量的增加將全部集中在傳動(dòng)零部件上(主要是進(jìn)氣歧管)。鎂合金傳動(dòng)件和傳動(dòng)箱可能最終將會(huì)取代鋁合金傳動(dòng)件和傳動(dòng)箱，但不會(huì)用于制造結(jié)構(gòu)件。
到2025年，汽車材料的這種變化，加上制造足跡減少2%，將使汽車的平均慣性重量和平均整備質(zhì)量(凈重)比2008年分別減輕10%和10.6%。該公司估計(jì)，到2025年，鎂的用量將增加到每車22磅。如果綜合考慮混合動(dòng)力電動(dòng)汽車44%的普及率，以及對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸的適當(dāng)調(diào)整，到2025年，在不降低安全性能、使用性能、功能性或舒適性的前提下，汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性將能達(dá)到51英里/加侖。
在美國(guó)汽車上，目前主要有以下鎂合金零部件：
(1)底盤(如剎車支架和支架總成、剎車踏板支架、安全氣囊機(jī)架、離合器踏板支架和總成;
(2)內(nèi)部設(shè)施(如座椅基座、IP支撐柱和支架、方向盤骨架、轉(zhuǎn)向柱支架和輪轂);
(3)外部設(shè)施(如天窗蓋總成、外后視鏡骨架和頂棚框架);
(4)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)(如交流發(fā)電機(jī)支架、閥蓋、凸輪蓋和變速箱)。
歐洲汽車往往使用更多的鎂合金零部件，增加的應(yīng)用包括幾個(gè)車輪、底盤前端框架、坐墊和靠背，以及動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的齒輪箱(手動(dòng)和自動(dòng))，甚至還包括汽缸體(可以大大降低發(fā)動(dòng)機(jī)重量)。由于歐洲山路較多，因此歐洲人對(duì)汽車的操縱性能更感興趣。”
在美國(guó)，鎂的價(jià)格比在歐洲更昂貴，因?yàn)槊绹?guó)控制原材料進(jìn)口的國(guó)際貿(mào)易委員會(huì)對(duì)從中國(guó)進(jìn)口的鎂征收反補(bǔ)貼關(guān)稅，而絕大部分鎂都產(chǎn)自中國(guó)。全世界的鎂大約有85%都是在中國(guó)生產(chǎn)的。征收關(guān)稅有效地將產(chǎn)自中國(guó)的鎂擋在美國(guó)市場(chǎng)門外。而在北美，只有美國(guó)鎂業(yè)公司一家生產(chǎn)商。美國(guó)鎂業(yè)公司位于鹽湖城。由于鎂主要來(lái)自天然氯化鎂，因此，那些擁有高濃度鹽水資源的地方(如大鹽湖和死海)是生產(chǎn)鎂的理想地點(diǎn)。
如果一輛采用直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車用鎂代替鋁、鋼、鐵、鋅或塑料來(lái)制造所有合適的零部件，則鎂的總用量將達(dá)到380磅左右，而該車重量可以減輕300磅。汽車制造商通過(guò)改進(jìn)動(dòng)力總成、變速箱和停止/啟動(dòng)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)提高燃效標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)的75%，其余25%則需要通過(guò)汽車輕量化來(lái)實(shí)現(xiàn)，而鎂將在汽車輕量化中發(fā)揮作用。
這種作用到底有多大，仍然是一個(gè)存在爭(zhēng)議的問題。在一項(xiàng)由能源基金會(huì)(由一些對(duì)可持續(xù)能源解決方案感興趣的重要基金會(huì)聯(lián)合組成)資助的研究中，路特斯工程(美國(guó))公司(Lotus Engineering USA)試圖確定對(duì)一種選定的基準(zhǔn)型汽車——2009款豐田Venza(代表CUV多用途車)進(jìn)行減重的可能性。據(jù)該公司報(bào)告，它已研發(fā)出兩種該車的基本架構(gòu)：采用2014年計(jì)劃啟用的適用技術(shù)和2017年投產(chǎn)的“低發(fā)展水平”汽車可通過(guò)動(dòng)力總成輕量化實(shí)現(xiàn)減重21%(611磅)，其鎂合金材料使用量可達(dá)2%;采用2017年計(jì)劃啟用的技術(shù)和2020年投產(chǎn)的“高發(fā)展水平”汽車(圖1)可實(shí)現(xiàn)減重38%(1,093磅)，其鎂合金使用量達(dá)到16%。
Lotus公司分別從技術(shù)和商業(yè)的角度開展了此項(xiàng)研究，技術(shù)方面主要針對(duì)汽車的結(jié)構(gòu)完整性和防撞性等，而商業(yè)方面則重點(diǎn)關(guān)注加工、零部件和裝配成本。Lotus公司從最高的層面(即系統(tǒng)層面)來(lái)研究汽車的基本架構(gòu)，材料的選擇是基于其實(shí)現(xiàn)技術(shù)和商業(yè)目標(biāo)的能力，圍繞汽車結(jié)構(gòu)來(lái)配置的。為了在合適的部位采用合適的材料，對(duì)汽車結(jié)構(gòu)和架構(gòu)策略進(jìn)行了優(yōu)化。
Lotus公司已將鎂合金應(yīng)用于所有的汽車開閉件，在市售的汽車(如林肯MKT)上也能發(fā)現(xiàn)其身影。據(jù)子午線輕量化技術(shù)公司(Meridian Lightweight Technologies)估計(jì)，用鎂合金鑄件(與林肯MKT掀背式車門所用鑄件類似)和鋁合金外面板組成的開閉件比Venza CUV用鋼沖壓件制成的相同部件重量減輕了大約40%。
