4륜 전기 구동에서 이륜차 프레임까지, 마그네슘 합금 운송용 최종 사용 분야 적용이 가속화되고 있다 [SMM 조사]

최근 마그네슘 합금은 교통운수 분야 최종 응용에서 잇따라 돌파구를 마련하고 있다. 8월 19일, 그룹 자회사인 우링산업은 충칭 기지에서 충칭대학교와 협력하여 고성능 마그네슘 합금 전기 구동 하우징을 개발, 제품 전체 중량을 30% 절감하는 데 성공했다. 이는 신에너지차 핵심 파워트레인 부품에서 마그네슘 합금의 새로운 도약을 의미한다. 한편, 마그네슘 합금 일체형 프레임을 장착한 전기 자전거가 공개되었으며, 차량 총 중량은 26.5kg에 불과하다. 4륜 전기 구동 하우징에서 2륜 차량 프레임까지, 마그네슘 합금은 모든 교통 시나리오의 경량화 수요를 빠르게 충족시키고 있으며, “마그네슘의 알루미늄 대체” 응용 속도가 계속 가속화되고 있다.

자동차 분야에서 우링산업과 충칭대학교는 산학연응용 협력 혁신 모델을 구축하여, 업계 마그네슘 합금 전기 구동 하우징의 고온 크리프 및 부식 취약성과 같은 공통 기술 난제를 해결하기 위한 체계적인 연구를 진행하고 있다. 산업 체인의 상하류 자원을 통합해 “재료 설계 — 제품 구조 최적화 — 복잡한 금형의 혁신적 주입 및 배기 시스템 — 반고체 사출 성형 적용”에 이르는 일체형 기술 연구개발을 추진 중이다. 이 프로젝트는 전기 구동장치의 전·후방 엔드 커버를 선정하여 마그네슘 합금 반고체 다이캐스팅 전 공정 검증을 수행했다. 다원소 미량 합금으로 내식성과 내크리프성을 갖춘 마그네슘 합금을 설계하여, 상온 강도·연성, 내식성, 열전도율 및 반고체 성형 유동성 간 균형을 맞추었다. 성형 단계에서는 850톤 및 1,650톤 반고체 장비를 정밀하게 매칭했으며, 전방 엔드 커버에는 충전 공정을 단축하기 위한 혁신적인 중심 게이팅 방식을 도입했다. 충전 및 응고 시뮬레이션, 비파괴 검사, 금속 조직 검사를 결합하여 “용융 온도 선택 — 반고체 성형 — 결함 제어 — 성능 결정”이라는 폐루프 최적화 방법론을 확립했다. “최종 제품은 전체 중량을 30% 감량해 e-드라이브 어셈블리의 중량을 효과적으로 낮추고 차량 주행거리를 늘렸으며, 동시에 시스템의 모달 및 NVH 성능을 최적화해 차량 경량화 병목을 돌파하기 위한 핵심 기술 경로를 제시했다.

이륜차 분야에서는 중국 마그네슘 네트워크가 최근 공개한 e-바이크가 마그네슘 합금 일체형 프레임을 적용했다. 차량 총중량은 26.5 kg에 불과하며, 크기는 1835×700×1090 mm, 휠베이스는 1140 mm이다. 기계 구성은 시마노 BL-MT200 시리즈 전·후 브레이크, 180 mm 브레이크 디스크, 잠금식 오일-스프링 전륜 서스펜션, 시마노 SL-M315-8R 변속 레버 및 RD-TX800/8단 리어 디레일러, KMC/Z6 체인, 27.5인치 CST 타이어를 탑재했다. 전자제어 측면에서는 48V 9Ah LMFP 배터리, 300W 미드드라이브 모터(피크 출력 700W), 4.5인치 VA 컬러 디스플레이 계기판을 갖추고, 주행등/로우빔/경적, 테일라이트, 맞춤형 앰비언트 라이트를 지원한다. 지능형 커넥티비티 수준에서는 APP/4G/베이더우를 지원한다. 신국표의 ‘품질 향상을 위한 중량 제한’과 ‘플라스틱 제한령’에 힘입어, 경량·고강도·충격 흡수·소음 저감·전자파 차폐 등의 장점을 지닌 마그네슘 합금 일체형 프레임은 전동 이륜차 경량화 업그레이드의 핵심 소재 솔루션으로 부상하고 있다.

마그네슘 합금은 밀도가 알루미늄 합금의 약 3분의 2, 강철의 4분의 1에 불과해 운송장비 경량화에서 본질적 우위를 지닌다. 반고체 다이캐스팅과 일체 성형 등 공정이 성숙해지고, 마그네슘-알루미늄 가격비가 역사적 저점으로 되돌아오면서 마그네슘 합금은 스티어링 휠·시트 브래킷 등 전통적 소형 부품에서 e-드라이브 하우징, CCB, 리어 플로어 패널 등 중대형 핵심 구조 부품으로 침투를 가속하고 있다. 적용 범위도 NEV에서 전동 이륜차와 휴머노이드 로봇 등 다양한 최종 사용 시나리오로 확대되고 있다.”자동차 e-드라이브 하우징과 이륜차 통합 프레임의 동시 구현은 마그네슘 합금이 전방위적 확장기에 접어들었음을 더욱 확인시켜 주며, 미래 운송 부문의 저탄소 경량화 업그레이드를 위한 지속적인 핵심 소재 지원을 제공한다.