中國是一個自行車王國，保有量與產(chǎn)量均居世界第一，2020年僅大陸地區(qū)的產(chǎn)量就占全球總產(chǎn)量的半壁江山，如果把臺灣省的產(chǎn)量也納入計算，則中國的總產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的60%以上。鋁材是制造自行車的優(yōu)選材料，特別是華人科學家曹瞮錚等研發(fā)的7075型合金結構件納米焊絲焊接工藝和捷安特輕合金科技（昆山）有限公司用含微量鈧的鋁合金制備自行車結構件以后，鋁材在自行車制備中的應用大顯神通，自此，開啟全鋁自行車時代。尤其是中國鋁合金自行車與童車漫游世界的每個角落。

中國自行車加速“跑”向全世界

中國曾是自行車王國，滿街跑的是自行車，馬路上前擁后擠的也是自行車。自行車曾一度成為年輕人必備的結婚“四大件”之一，要買一輛飛鴿、永久、鳳凰牌自行車還得“憑票購買”。自上世紀90年代以來，隨著生活水平的不斷提高，改革開放力度的加大與加深，中國消費者越來越多地選擇汽車、摩托車、電動車等作為代步工具；另外，國外的自行車和日資自行車品牌也開始涌入。在這種市場夾擊下，國內(nèi)自行車行業(yè)清醒地意識到，要么坐以待斃，等破產(chǎn)；要么奮起直追，揚帆前行。自新冠疫情在全球大流行以來，也就是說從2020年開始，中國自行車及零部件出口呈現(xiàn)出前所未有的繁榮，并呈現(xiàn)著明顯的高端化趨勢。

上海鳳凰集團進出口有限公司2021年出口自行車近400萬輛，約占該公司總銷量的30%，特別是向發(fā)達國家出口量呈騰飛之勢，向歐洲、北美洲、日本市場的出口額占比達64%。該公司訂單充足，今年的訂單已排到9月份。天津金輪自行車集團在2020年銷售額僅有31億元，而2021年卻一躍達到50億元，電動自行車生產(chǎn)能力為25萬輛/年，腳踏自行車生產(chǎn)能力為200萬輛/年，所有產(chǎn)品幾乎全部出口，營銷網(wǎng)絡遍及全球120多個國家和地區(qū)，車型有：山地車、減震車、公路車、市內(nèi)車、表演車、折疊車、雪地車、童車、電動自行車等。

2021年全國自行車產(chǎn)量已超過8000萬輛。海關數(shù)據(jù)顯示，2021年我國出口自行車6926萬輛，同比增長14.9%；出口金額51.08億美元，同比增長40.2%，實現(xiàn)了量價齊飛。

海關出口數(shù)據(jù)統(tǒng)計及自行車制造公司的出口數(shù)據(jù)說明，不僅高中檔整車自行車出口增長快，而且零部件的出口也供不應求。據(jù)悉，由于新冠疫情原因導致美國、日本、意大利等國變速器公司不能按時交貨，有的交貨周期甚至長達2年，市場缺口大，而中國公司的交貨周期短，基本都是1個月左右，深受外商歡迎。作為一家變速器專業(yè)制造公司，藍圖控制器科技有限公司2021年因訂單猛增，忙得不可開交。

另外，自新冠疫情發(fā)生以來，從安全和健康角度考慮，全球各地以自行車代步和鍛煉身體的人群在逐漸增多，一些國家還相繼出臺了購車補貼措施。海外自行車市場一般要求為中高檔的，對品牌知名度、制造能力、銷售渠道、客戶資源等都有相當高的要求，只有同時擁有這些特性的制造公司才容易在國外市場立足且發(fā)展壯大。中國自行車核心零部件公司在創(chuàng)新方面取得了很大成就，特別是在疫情影響下，關鍵零部件企業(yè)能立馬補充產(chǎn)能，搶在國外企業(yè)的前面，著實難能可貴。

在這場自行車用材競賽中

鋁合金將摘金牌

海關統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，近些年我國自行車出口額增速遠大于出口數(shù)量。這說明了一個問題，就是自行車出口價格在節(jié)節(jié)上升，尤其是高附加值的賽車、山地車、電動助力車增長較快，例如天津金輪集團銷往歐洲市場的電動助力自行車均價達1000歐元/輛，2021年銷售25萬輛，2022年銷量隨著產(chǎn)能的擴大出口量有望實破30萬輛大關。

電動助力自行車結構與傳統(tǒng)自行車結構基本相同，僅增加了一臺小電機與配套的鋰電池，能助推一大把力，騎行起來輕便得多。就靠這把助力，相較國內(nèi)消費者熟知的電動車，車身輕了不少，速度又不是太快，在保留騎行觀景樂趣的同時，可輕輕松松地將出行半徑擴大到15km以上，成為中長途通勤的優(yōu)選代步車，具有輕便、快捷、價格適中的特點。尤其在歐洲備受消費者青睞。據(jù)稱，電動助力自行車2021年已占荷蘭市場份額的40%，德國電動助力車份額也在高速增長。電動助力自行車已成為歐洲自行車市場發(fā)展的主要趨勢，世界其它地區(qū)也會很快步入這一發(fā)展行列。

電動助力自行車一般有山地、城市、特殊功能三大系列，電動助力自行車還有三大核心零部件：電機、電池和控制器。2020年，中國自行車總產(chǎn)量占全球產(chǎn)量的50%。變速器是自行車的“心臟”，也是利潤最高的一部分，別看它不大，卻是一個十分復雜與精致的系統(tǒng)，涉及160多個小小零件的協(xié)調(diào)配合，任何一個出現(xiàn)毛病都對整體有影響。

中國自行車行業(yè)已基本達成共識，“未來自行車產(chǎn)業(yè)要緊緊圍繞‘雙電’做文章。一個“電”是電動助力自行車，工業(yè)發(fā)達國家市場電動助力車份額會成倍增長。就像汽車行業(yè)傳統(tǒng)車企未必能順利地稱霸新能源車市，自行車產(chǎn)品的更新?lián)Q代也給了后來者彎道超越的機會，自行車行業(yè)要做好電動助力車的研發(fā)和服務保障。另一個“電”是電商，疫情加速了人們消費習慣的轉變，網(wǎng)購變得愈來愈頻繁。從2020年起上海鳳凰進出口有限公司組建了數(shù)字化外貿(mào)團隊，通過直播、云展會等新商業(yè)模式和展示模式，在阿里國際站、LAZADA國際站等跨境電商平臺多方拓展和宣傳，取得了良好效果。

焊接超高強度鋁合金車架新技術

為了保證自行車又輕又結實，且非常安全可靠，車架必須用超高強度的7075型鋁合金制造。不過這種合金雖有高的強度性能，但可焊性不好，在焊接熱的作用下，合金元素鋁、鋅、鎂、銅會熔解，產(chǎn)生不計其數(shù)的小裂紋，以致不能使用。為此，洛杉磯加利福尼亞大學（UCLA）薩莫利工程學院（Samueli School of Engineering）的曹瞮錚（Chezheng Cao）、潘帥杭（Shuaihang Pan）、李曉春（Xiaochun Li）（皆為音譯）等向7075合金焊絲中添加適量的納米碳化鈦粒，焊成了完全合格的自行車架。焊接7075合金的抗拉強度為392MPa，而經(jīng)熱處理后上升到551MPa?，F(xiàn)在這種新的焊接工藝已在汽車、航空航天器結構件連接中獲得了應用，均取得了很好的效果。

捷安特全鋁自行車暢闖天下

捷安特輕合金科技（昆山）有限公司（Giant Light Metal（Kunshan）Technology Co.,Ltd,）位于江蘇省昆山市，是1972年成立的臺灣巨大公司的全資子公司。1992年在江蘇昆山設立捷安特中國公司，開啟巨大集團兩岸分工體系，1997年在昆山設立捷安特輕合金公司，生產(chǎn)鋁合金管及鋁合金車圈產(chǎn)品，2004年在成都設廠，2006年設立捷安特電動車（昆山）有限公司，2007年成立天津廠，2010年設立捷安特昆山新廠?，F(xiàn)在捷安特輕合金科技（昆山）有限公司于2017年12月收購了鼎鎂（昆山）新材料科技有限公司，共有擠壓機41臺（其中反向的21臺），生產(chǎn)能力50kt/a，專為捷安特集團生產(chǎn)各種高檔擠壓鋁材，但為捷安特自行車家族生產(chǎn)管材是其主要使命。捷安特集團引領全球高級自行車生產(chǎn)與銷售，捷安特輕合金科技（昆山）有限公司是自行車等領域用的高精尖鋁材生產(chǎn)者。目前，用捷安特（Giant）公司鋁材制造的全鋁自行車幾乎遍布全球。

捷安特目前生產(chǎn)自行車行業(yè)產(chǎn)品包括車圈、避震前車管、導型材、含微量Sc（約0.35%）的高強度鋁合金車架。該公司專業(yè)生產(chǎn)各類公路、山地、折疊和BMX（bicycle motocross）自行車越野賽用自行車圈。從設計、研發(fā)到產(chǎn)品生產(chǎn)全部在該公司完成。以自有品牌“AMIGO”和“GLMIMS”行銷全球，在全球幾十個國家和地區(qū)建有生產(chǎn)廠和/或銷售中心，有多項車圈創(chuàng)新技術獲得專利，有多項新產(chǎn)品獲得江蘇省高新技術產(chǎn)品認定。2007年獨自研發(fā)的高42mm的公路自行車圈引領潮流，成為所有高斷面自行車圈的標桿。

捷安特已成為高強度鋁合金無縫管和型材專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)，可生產(chǎn)max外徑145mm、max內(nèi)徑135mm、min外徑16mm、min內(nèi)徑13.4mm的7050合金無縫管；最大外接圓直徑280mm、最寬420mm的7050合金型材。這類管材經(jīng)過硬質(zhì)陽極氧化處理，達到了高強度、高塑性、高抗蝕性和高耐磨性的完美結合。

捷安特生產(chǎn)汽車、自行車行業(yè)、醫(yī)療器械、運動器材、兒童推車、航空航天器管材/異型材用的鋁合金有：6061、7005、6063、3003、2024、2014、7075、7050、G706、G7003、G603、G609、7116、6066等。帶“G”字母的合金為捷安特（Giant）自行研發(fā)的合金。

捷安特生產(chǎn)的摩托車輪輞（motorcycle rim,車圈）是用碳纖維增強的鋁合金復合材料制造的，已通過美國DOT（Department of Transport,運輸部）的認證，其斷面寬度41mm~158mm、直徑253.2mm~584.7mm。這種復合鋁合金車圈的優(yōu)點為：外觀精美、質(zhì)量輕、強度高，比全鋁合金車圈輕15%～30%；綜合性能提升15%～30%。

捷安特生產(chǎn)的汽車零件有：空調(diào)法蘭及支架、減震系統(tǒng)、轉向系統(tǒng)、法蘭及冷凝系統(tǒng)、空調(diào)管路、空調(diào)接頭及法蘭、剎車系統(tǒng)、天窗導軌、發(fā)動機配件、軌道交通滑筒、控制臂。這些鋁合金零部件具有質(zhì)量輕、氫含量低（0.12mL/100g～0.14mL/100g）、出色的抗腐蝕與成形加工性能等，用的鋁合金為1070、2014、2024、2011、2A12、3003、3004、3103、3A21、5052、5056、5005、6060、6063、6005、6082、6061、G609、G606、6463、6013、7003、7005、7046、7116、7050、7075、7055、7020等。

捷安特可為用戶提供各種各樣的散熱件，它們廣泛應用于各個領域，如通訊行業(yè)（基站/天線）、軌道交通（城軌、高鐵、動車、LED（路燈、隧道燈、室內(nèi)照明、庭院燈、防爆燈等）、太陽能、電機、整流器、辦公設備、家電設備等。

含鈧（≤0.35%）的鋁合金在中國、俄羅斯和美國等都獲得了應用。捷安特研發(fā)的含微量鈧的7005合金與7046合金具有均勻的細晶粒組織，晶粒直徑≤10?滋m；在NaCl-HCl溶液中試驗24小時，含鈧合金的腐蝕層厚度最小，依次為0.150mm/7005合金、0.082mm/7046合金、0.037mm/含鈧合金。含鈧鋁合金的可焊性能比不含鈧的7005合金、7046合金的好得多。

由于含鈧鋁合金的顯微組織細小均勻，所以其力學性能比傳統(tǒng)合金的高不少（表1、2）。