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邓向星 材料学博士、重庆数元道科技有限公司热成型钢项目负责人

▲邓向星（右一）在河北邯钢炼钢厂。（受访人供图）

行业现状：

相比传统燃油车，新能源汽车的自重更重，因此对轻量化材料的要求也更高。按照我国每年3000万辆左右的销量估算，热成型钢的市场需求在200万吨以上。邓向星负责的先进高强钢研发，专为新能源汽车轻量化需求而生，目前已在钢厂实现量产。

“某国产新能源汽车在欧洲被钢铁巨头起诉，就是因为他们采用的热成型材料涉嫌侵犯了一项专利……”2024年11月3日，手机收到这样的推送后，邓向星心中的紧迫感又增加了几分。

邓向星是一名材料学博士。在他读书时，身边人一提起钢铁，就觉得是“很老”的传统产业，利润低，同学们毕业后都不愿意在钢铁行业工作。如今，随着新能源汽车产业的发展，钢铁行业涌现出许多“高精尖”新材料，成了“香饽饽”。

目前，邓向星在重庆数元道科技有限公司（以下简称数元道）负责带队研发一款先进高强钢。这款材料专为新能源汽车轻量化需求而生，2024年在钢厂实现量产，目前正进行最后阶段的材料稳定性验证，已有不少车企排队等待合作，有望在2025年大规模上车。

2024年11月，我国新能源汽车年产量首破1000万辆，标志着我国新能源汽车产业迎来高质量发展新阶段。

随之而来的，是被改变的产业链上下游。

相比传统燃油车，虽然新能源汽车没有发动机和变速箱，但增加了三电系统，整车增重200公斤—300公斤，而且续航里程越长，所用电池越多，重量也就越重。随着新能源汽车纷纷“卷”起续航里程，对轻量化材料的需求也就越来越高。

从技术路径看，碳纤维复合材料、铝镁合金、先进高强钢是目前车企探索的三大方向，用以替代当前的主流材料低碳钢，但前两者刚刚起步，还处于技术探索和积累阶段，原材料成本高，而且加工效率低。

为此，学界和业界将目光瞄准先进高强钢。其中，就有北京理工大学重庆创新中心（以下简称重庆中心）孵化的创业公司——数元道。

“90后”邓向星是从机械学转向材料学的：“我考上华南理工大学攻读材料学硕士的时候，特斯拉开始量产，锂电池、石墨烯等新材料逐渐被推向市场。许多同学毕业后都进入了相关行业，但我选择了博士时研究硬质合金。”2022年9月，从重庆中心博士后站出站后，邓向星加入了数元道，跟随重庆中心装备轻量化技术研究所所长赵岩，着手研发新型无涂层、免抛丸热成型钢。

▲邓向星在北京理工大学重庆创新中心的实验室里。受访人供图

这款产品是如何解决行业痛点的？

邓向星解释，新能源汽车的AB柱、防撞梁、门环、前围板及后地板H架构，既要求轻量化，又对安全性有着极高要求。针对这部分材料，业内应用较多的有两种，一种是裸板，另一种是Al-Si涂层板。

裸板比较便宜，但容易氧化，需要进行抛丸，将氧化铁皮去掉，但抛丸工艺容易产生两个问题，一是污染，二是影响零件精度。因此，很多地方的环保部门都不允许新建裸板生产线。

在此基础上，国外钢铁巨头安赛乐米塔尔集团发明了一种Al-Si涂层材料，即通过在裸板表面加上铝、硅涂层以隔绝氧化，避免抛丸工序，但价格较国内产品要高出不少，且采用此类材料的整车，出口欧美会受到专利限制。

“好用的不便宜，便宜的不好用。”邓向星说，他们研发的热成型钢LumiSword的中文意思是“亮剑”，有向国外巨头叫板之意。

邓向星介绍，热成型钢（抗拉强度1500兆帕—2000兆帕）通过“以强度代替厚度”实现减重，以汽车A、B柱为例，使用热成型钢可以将重量减少20%—30%。

相比裸板和Al-Si涂层板，LumiSword热成型钢在车身轻量化中表现出了显著优势，不仅可以免去涂镀、抛丸工序，直接涂装，既满足减重、强度和安全性的要求，还具有自主知识产权，无任何专利限制，堪称新能源汽车轻量化的理想材料。

这样一款产品，从研发到下线，背后是科研人员和产业工人的艰苦奋斗。

作为LumiSword热成型钢项目的第一负责人，邓向星4年来带领团队确定材料成分体系、配比，再到确定工艺流程，大小试验做了不下百次。

成分配比及参数确定后，还需进行产线中试。2023年冬天，赵岩博士带队到河北邯钢炼钢厂进行材料试制。“河北特别冷，春节前还下起了大雪。”邓向星回忆，为了不影响正常生产，新产品试制都在晚上进行。经常在凌晨两三点，外面飘着雪，数元道团队和邯钢团队十几人坐在生产线外的小办公室，一边喝着胡辣汤，一边讨论得热火朝天。

从熔炼、浇铸、热轧到罩退，整整一年，团队有一半时间在实验室，一半时间在工厂，终于将整个工艺流程“跑通”。紧接着，邓向星的“战场”又从钢厂转到汽车零部件工厂。

▲邓向星携产品参加2024（第十七届）国际汽车轻量化大会（江苏扬州）。受访人供图

2024年底，邓向星拿着板子分别到重庆渝北、浙江宁波、湖南湘潭的三家零部件厂进行冲压。一开始效果并不好，后续通过不断改进配方和工艺，反复验证，慢慢提高性能，才使得冲压件达到最佳状态。

最终，LumiSword热成型钢在2024年初实现了量产，并与多家知名主机厂达成合作意向，有望在2025年大规模上车。

“一辆完成焊接但未涂装之前的白车身，不包括车门、引擎盖等运动件，重量约为350公斤，其中估计用20%的热成型钢。按照我国每年3000万辆左右的汽车销量估算，热成型钢市场应该在200万吨以上。”邓向星说。

邓向星表示，随着中国汽车行业特别是新能源汽车产业的发展，热成型钢市场正快速增长，他很多以前不愿从事钢铁方向研究的师弟师妹，也在咨询热成型钢的应用前景——新能源汽车让钢铁这个传统行业，再度火了起来。

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