一组专利统治全球汽车关键材料20年,终被中国企(2)
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【摘要】安赛乐钢铁集团(2006年与米塔尔钢铁集团合并为安赛乐米塔尔钢铁集团)从此用专利统治了带铝硅镀层的热成形钢市场。 安赛乐米塔尔卢森堡总部新大楼
安赛乐钢铁集团(2006年与米塔尔钢铁集团合并为安赛乐米塔尔钢铁集团)从此用专利统治了带铝硅镀层的热成形钢市场。
安赛乐米塔尔卢森堡总部新大楼 ▼
1999年申请的专利在2019年面临保护期结束,而且1999年的专利并没有在中国申请,这让汽车产销重镇中国市场并不在专利保护范围内。为了应对这两个因素,安米在2006年申请了另一套专利。
相比老专利,新专利在工艺描述上更详细,并保护了镀层结构和镀层厚度,这就让新专利的保护范围变小,貌似给其他公司突破专利留下了一丝机会,如果有公司在该专利描述的工艺之外找到解决方案就能破解专利。
但即使这样,2006年后的十多年里,仍然没有任何公司打破安米的专利统治。
镀层专利战
为什么针对汽车钢领域最高利润的产品,竟然没有竞争对手有能力在长达十几年的时间跨度里研发出竞品材料?更何况,汽车公司们为了突破单一供应商的陷阱,在不断鼓励和催促材料公司研发竞品。
因为安米拥有让全世界艳羡的研发实力。安米的前身压根就不是钢厂,而是享誉欧洲的科研机构Irsid,翻译成中文就是“冶金研究所”,在上世纪90年代的欧洲就拥有数百名高级研究人员。这些现代炼金术士们,把人们印象中粗笨的钢铁打造成了金矿,钢厂只是必要的道具。
安米的竞争对手,无论是我国的还是海外的,想要弯道超车,不仅要构筑底层能力,还要时刻洞察汽车客户需求、科技大势和时政变化,并时刻注意赛道上的专利巨石。而且,高端钢铁产品的技术复杂程度,远超群众甚至工业界的直觉。
某资深汽车材料工程师说:“都说研发是从零到一,那么汽车钢的研发就是无数个从零到一的叠加。说到底,汽车钢就是汽车安全,它的评价维度特别多特别严苛,强度韧性耐腐蚀只是最基本的,冲压、焊接、涂装、成本、专利不侵权任何一条不能满足客户需求,都是零,其他再多一,乘积还是是零。”
所以多年的市场需求,还是换不来一款竞品。
多年没有竞品,对行业不是好事。对安米,也不是。汽车商业评论记者了解到,在镀层技术方面,安米已经长达10年没有实质进步,哪怕是汽车客户明确提出带镀层的热成形钢韧性有问题:相比于无镀层热成形钢,带镀层热成形钢弯曲韧性会低15%。
A柱、B柱等关键部位材料决定了碰撞效果 ▼
这不是一个可以忽略的技术问题。例如宝马汽车就因此减少带镀层热成形钢的使用,又例如通用汽车,在2019年6月发布了新的热成形钢全球材料标准,并且明确表述了对带镀层热成形钢的弯曲韧性需求比现有的材料要提升15%。但对于处于市场垄断地位的安米来说,这就是一个可以忽略的问题。
一群中国工程师在想方设法提高热成形钢产品性能的过程中,在这个韧性问题上找到了切入点。
经过多年的深度耕耘,他们发现真正影响韧性的,不是镀层本身,而是隐藏在镀层和钢材之间界面上的一层纳米级厚度的碳原子层。它们本来溶解于钢材之中,由于受到镀层的挤压而溢出,无处安身,像幽灵一般对汽车施加碰撞安全性降低的魔咒。
找到解决方案绝非易事,育材堂(苏州)材料科技有限公司的工程师们发现,那一层碳原子层是无法消灭的,但是如果可以把原来安米专利技术中规定的30微米镀层厚度减小到20微米,甚至15微米,碳原子层的堆垛方式将有所优化,其破坏作用将不再显著。韧性是可以提高的,而且是显著的提高。
采用德国汽车工业联合会(VDA)制定的标准三点弯弯曲角实验(VDA-238),安米的专利带镀层材料(厚度1.5毫米)只能做到55度左右,用育材堂新技术却可以做到65度。
但是,安米的专利说得很清楚,之所以镀层厚度大于30微米,是平衡了材料性能、防腐蚀和焊接等多重要求的最佳选择。特别是防腐蚀一项,镀层越厚防腐蚀效果越好,这似乎与人们的直觉相符,因此这么多年来这项指标从未被工业界质疑过。
“我们很清楚,减薄镀层厚度而防腐蚀性能一项不达标,我们辛苦研究多年的技术就玩完了”,育材堂的技术人员告诉汽车商业评论记者,“这让我们无比的担忧,在防腐实验开展之前,我们自己也认为镀层厚一些总归有他的道理,安米不会有错,人们的直觉也不会有问题。”
文章来源:《材料保护》 网址: http://www.clbhzzs.cn/zonghexinwen/2021/0226/466.html