Реорганизация структуры узлов привода двухколёсных транспортных средств с использованием магниево‑литиевых сплавов

Ключевое стратегическое сотрудничество реализовано: компания «Цзянькунь Спорт» объединилась с командой профессора У из Пекинского университета аэронавтики и космонавтики, чтобы с помощью магниево‑литиевых сплавов перестроить структуру узлов привода двухколёсных транспортных средств.

Лёгкость — уже неоспоримый тренд глобальной индустрии двухколёсных транспортных средств: от новых требований государственных стандартов до повышения уровня потребительских ожиданий при езде — ключевые компоненты трансмиссии, такие как каретка, шатуны и звёздочки, переживают переломный момент в сфере замены материалов. Шэньчжэньская компания «Цзянькунь Спорт» сосредоточилась на сегменте сверхлёгких новых материалов и, в партнёрстве с Исследовательским институтом «Юаньхан», возглавляемым профессором У Гоцинем из Пекинского университета аэронавтики и астронавтики, официально запустила стратегическое сотрудничество по производству кастомизированных шатунов из магниево‑литиевых сплавов. Компания первой в отрасли полностью интегрировала цепочку создания стоимости — от передовых научно‑исследовательских разработок до массового производства высокоточных деталей, — тем самым закрепив за собой позиции в золотой период освоения новых материалов для сегмента двухколёсного транспорта.

I. Волна лёгкого дизайна охватила отрасль двухколёсных транспортных средств: магниево‑литиевые сплавы становятся ключевым материалом следующего поколения.

С введением нового государственного стандарта официально вступили в силу ограничения на максимальный вес электрических двухколёсных транспортных средств и на использование пластика: доля пластиковых комплектующих не должна превышать 5,5% от общей массы мотоцикла. Традиционные материалы — сталь и алюминий — из‑за ограничений по собственному весу уже не способны одновременно обеспечивать лёгкость, дальность хода и управляемость — три ключевые потребности. По общему мнению отрасли, снижение массы на 10% позволяет увеличить запас хода электрического велосипеда на 6–8%; уменьшение массы подрессоренных деталей на 1 кг эквивалентно снижению общей массы транспортного средства на 10 кг, что напрямую улучшает динамику разгона, проходимость на подъёмах и управляемость в поворотах.

После меди (8,9 г/см³), железа (7,8 г/см³) и алюминиевого сплава (2,7 г/см³) магниево‑литиевые сплавы, являясь материалами четвёртого поколения для лёгких металлических конструкций, благодаря сверхнизкой плотности 1,35–1,55 г/см³ стали революционной заменой для деталей двухколёсных транспортных средств; их ключевые эксплуатационные характеристики во всём превосходят традиционные алюминиевые, стальные и обычные магниевые сплавы:

Максимальная экономия веса — облегчение при езде: при той же конструкции шатуны и ведущие звёзды на 40% легче алюминиевых, на 75% легче стальных и на 20% легче обычных магниевых; это существенно снижает нагрузку на ноги, что заметно уменьшает энергозатраты при катании по пересечённой местности и на дальние дистанции.

Превосходное поглощение ударов и шумоподавление, оптимизированный характер передачи: коэффициент демпфирования в десятки раз выше, чем у обычного алюминиевого сплава; эффективно гасит вибрации и толчки при езде, снижает резонансные посторонние звуки в системе шатунов и заднего звездочного механизма, повышая плавность хода и долговечность всего велосипеда.

Высокая теплопроводность и эффективная электромагнитная экранировка — идеально для электрических велосипедов: превосходные теплоотводящие свойства быстро отводят избыточное тепло, образующееся при работе системы привода; это замедляет старение подшипников и зубчатых передач. Благодаря преимуществам электромагнитной экранировки компоненты электронного управления надёжно защищены от помех, что исключает сбои, вызванные электромагнитными干扰циями.

Зелёная и циркулярная — в соответствии с глобальной тенденцией к низкому углеродному следу: продукция производится с минимальным или нулевым углеродным следом, а готовые изделия поддаются бесконечной переработке и вторичной переработке, что соответствует требованиям глобальных ESG‑цепочек поставок и нормам углеродных пошлин, помогая брендам автомобилей повышать премиальность своих продуктов.

Высокая растяжимость и лёгкость обработки, разнообразие форм: сверхвысокая степень растяжимости позволяет работать с сложными криволинейными поверхностями и ажурными структурами; точная ковка преодолевает ограничения традиционных методов обработки алюминиевых сплавов, обеспечивая одновременно лёгкость и высокую прочность конструкции.

На глобальном рынке к 2026 году объём отечественного рынка двухколёсных транспортных средств — горных и шоссейных велосипедов, электрических велосипедов, детских велосипедов — превысит 165 млрд юаней; спрос на лёгкие компоненты продолжает стремительно расти. Магниево‑литиевые сплавы, ранее использовавшиеся преимущественно в аэрокосмической и оборонной отраслях, постепенно внедряются в гражданские спортивные средства и в ближайшие 3–5 лет станут стандартным материалом для высококлассных велосипедов и систем электрического привода.

II. Эксклюзивное интервью с профессором У Гоцинем из Пекинского университета авиации и космонавтики: 20 лет усердной работы в области магниево‑литиевых сплавов — удалось преодолеть иностранную монополию и наладить их отечественное серийное производство.

Техническая основа данного стратегического сотрудничества принадлежит исследовательской группе по разработке сверхлёгких материалов «Юаньхан», возглавляемой профессором У Гоцинем из Пекинского университета авиации и космонавтики.

Профессор У Гоцинь на протяжении десятков лет глубоко специализируется в области сверхлёгких металлических материалов и является ведущим отечественным экспертом в сфере промышленного производства магниево‑литиевых сплавов:

Технологический прорыв: в 2002 году была впервые разработана технология упрочнения магниево‑литиевых сплавов редкоземельными элементами, что позволило полностью преодолеть многолетнюю технологическую монополию Европы и США, решить ключевые отраслевые проблемы — высокую коррозионную восприимчивость и недостаточную прочность магниево‑литиевых сплавов — и заложить фундаментальную базу отечественной системы составов таких сплавов.

Реализация промышленного проекта: в 2019 году возглавил создание компании «Шаньдун Юаньхан Сверхлёгкие Материалы», на базе которой была запущена первая в стране крупногабаритная плавильная линия по производству магниево‑литиевых сплавов мощностью 400 кг; достигнуто стабильное серийное производство высокопрочных и высокопластичных магниево‑литиевых сплавов объёмом 300 тонн в год, что обеспечило переход от лабораторных разработок к промышленной реализации.

Целостная цепочка: реализовано сквозное технологическое решение — от извлечения лития из соляных озёр и его выделения до плавки сплавов, модификации и поверхностной обработки. Разработаны собственные ключевые технологии упрочнения YAl₂‑частицами и комплексной шаровой молотилки для модификации; выпущены такие зрелые марки магниево‑литиевых сплавов, как LA141, LZ91, LA91 и др. Продукция серийно применяется в конструкциях спутниковых оболочек, элементах конструкций беспилотных летательных аппаратов и комплектующих для индивидуального военного снаряжения, а в авиационно‑космической отрасли прошла строгую проверку в экстремальных эксплуатационных условиях.

Кросс‑индустриальное внедрение на двухколёсном рынке: опираясь на космические технологии производства материалов, компания направляет свои разработки в гражданский сектор; дочернее предприятие Guangdong Yuanhang Limei первым в мире создало концептуальный велосипед из полностью магниево‑литиевого сплава массой около 6 кг, продемонстрировав техническую осуществимость лёгкого веса рамы и трансмиссионных узлов и официально положив начало промышленному освоению магниево‑литиевых сплавов в сфере двухколёсного транспорта.

Профессор У заявил: «В ранние годы магниево‑литиевые сплавы из‑за высоких технологических барьеров и стабильно высокой себестоимости долгое время использовались лишь в космической и оборонной отраслях. Благодаря многолетней работе нашей команды по совершенствованию технологий и созданию масштабных производственных линий, сырьё теперь обеспечивается за счёт отечественных литиево‑магниевых ресурсов соляных озёр, что позволяет добиться независимого контроля над цепочкой поставок; при этом стоимость серийного производства продолжает снижаться. Следующим перспективным направлением для массового применения магниево‑литиевых сплавов станут спортивные товары и двухколёсные транспортные средства. Компания Цзянькунь, более десяти лет наращивая мощности в сфере прецизионного производства приводных компонентов, как раз способна восполнить существующие производственные ограничения при внедрении новых материалов в массовое производство; тесное сотрудничество между наукой, производством и образованием — неизбежный путь к модернизации отрасли».

3. Компании «Цзянькунь» и «Юаньхан Лимэй» официально подписали соглашение! Ставка на магниево‑литиевые шатуны — создание новых барьеров в сфере производственных компонентов привода.

В последнее время компания Guangdong Yuanhang Limei Technology Co., Ltd. (дочерняя компания с полным участием, входящая в состав Shandong Yuanhang Ultra‑Light) и компания Shenzhen Jiankun Sports Equipment Co., Ltd. официально подписали стратегическое соглашение о кастомизации шатунов из магниево‑литиевого сплава; одновременно с этим колёсные барабаны и обода также налаживают взаимодействие с ведущими предприятиями отрасли, что знаменует формирование первого в стране замкнутого цикла поставок ключевых компонентов трансмиссии для двухколёсных транспортных средств на основе магниево‑литиевого сплава.

Цзянькунь заранее формирует стратегию: дальновидное позиционирование на рынке сверхлёгких новых материалов и создание трёх ключевых конкурентных преимуществ.

Являясь ведущим отечественным производителем приводных систем для двухколёсной техники, компания Цзянькунь на протяжении многих лет активно занимается разработкой и производством кареток, шатунов, звёздочек и ремённых приводных систем для горных велосипедов, шоссейных велосипедов, детских велосипедов, электровелосипедов и других категорий. Компания является ключевым поставщиком ряда ведущих отечественных и зарубежных брендов готовых велосипедов.
 

Нынешний выход на рынок магниево‑литиевых сплавов — отнюдь не случайность, а продуманная стратегическая инициатива компании, направленная на долгосрочную перспективу:

Преимущества в сфере научно‑исследовательских и опытно‑конструкторских разработок: заблаговременное формирование направлений по разработке новых материалов и значительные инвестиции в целевые проекты по решению ключевых задач.

Ещё на ранней стадии зарождения тенденции к снижению массы в отрасли компания Цзянькунь предвидела развитие направления сверхлёгких сплавов и активно направила человеческие ресурсы, оборудование и средства на научно‑исследовательские разработки, создав лабораторию новых материалов. Были проведены длительные испытания образцов по ковке, механической обработке и поверхностной антикоррозионной обработке магниево‑литиевых сплавов; удалось решить ключевые практические задачи — формирование кривошипов из магниево‑литиевого материала, согласование прочностных характеристик и модификацию износостойкости. Компания располагает полным циклом — от проектирования изделия до освоения пресс‑формы и ковки, а также точной механической обработки —
Полный цикл контроля готовой продукции разработан собственными силами, что позволяет оперативно перейти от небольших партий опытных образцов к массовому серийному производству.

Кооперативные преимущества цепочки создания стоимости: на верхнем уровне — закрепление за ведущими поставщиками сырья, на нижнем — интеграция с ресурсами производителей автомобилей.

В верхнем звене цепочки поставок компания осуществила эксклюзивное закрепление за командой профессора У‑Хана из Пекинского университета аэронавтики и астронавтики ключевых материалов и технологий; это обеспечивает приоритетный доступ к отлаженным серийным магниево‑литиевым сплавам, модифицированным технологиям космического уровня и существенному снижению издержек. В нижнем звене — опираясь на глобальные ресурсы клиентов в сегменте полных транспортных средств, накопленные компанией Цзянькунь за более чем десять лет работы, — охватываются ведущие отечественные бренды электрической помощи и высококлассные европейские и американские производители спортивных велосипедов, что позволяет обеспечить бесшовную интеграцию разработки новых материалов и компонентов — от исследований и разработок до их внедрения на конечном рынке.

Преимущества продуктовой линейки: полный охват компонентов для всех категорий, широкие возможности для промышленной реализации.

Продуктовая линейка компании Цзянькунь охватывает комплектующие для двухколёсных транспортных средств во всех сценариях применения: помимо магниево‑литиевых шатунов, которые сегодня стали основным направлением развития, в дальнейшем будут поэтапно внедрены магниево‑литиевые каретки, звёздочки, кареточные узлы, шкивы ремённой передачи, а также полная линейка шатунов для детских велосипедов — от высококлассных шоссейных и профессиональных горных велосипедов до гражданских электровелосипедов, лёгких складных моделей и детских байков, охватывая весь спектр сегментов. Сфера применения продукции значительно превышает возможности обычного производителя отдельных комплектующих.

Ключевые этапы реализации сотрудничества: от космических материалов до велосипедных аксессуаров — ускорение внедрения новых материалов в гражданскую сферу.

Настоящее соглашение направлено на заказную разработку кривошипов из магниево‑литиевого сплава и основывается на сочетании аэрокосмической рецептуры материалов компании Юаньхан и высокоточных технологий производства компании Цзянькунь:

Улучшенные эксплуатационные характеристики: аналогичная шатунная система на 35–42% легче, чем изделия из алюминиевого сплава; предел текучести и усталостная прочность соответствуют требованиям профессиональных соревнований; амортизирующий эффект повышается в несколько раз, что решает традиционные проблемы — громоздкость шатунов и вибрация, передающаяся ногам во время езды.

Оптимизация затрат: масштабное серийное производство в сочетании с использованием отечественного сырья собственного производства постепенно снижает конечную цену магниево‑литиевых комплектующих, разрушая сложившуюся на рынке ситуацию, когда высококачественные облегчённые детали находятся под монополией углеродного волокна и импортных титановых сплавов.

Экологическая интеграция: в сотрудничестве с ведущими производителями рам и ободов мы формируем замкнутый цикл поставок ключевых комплектующих для магниево‑литиевых двухколёсных транспортных средств; в перспективе совместно разработаем отраслевые групповые стандарты для компонентов магниево‑литиевых велосипедов, способствуя выходу отечественных лёгких комплектующих на мировой рынок.

IV. Перспективы на будущее: новые материалы стимулируют модернизацию двухколёсной техники, а компания Цзянькунь возглавляет эпоху лёгкого веса

Благодаря тройному дивиденду — политике, потреблению и технологиям — эпоха промышленного производства комплектующих для двухколёсных транспортных средств из магниево‑литиевых сплавов уже наступила.

В дальнейшем компания Цзянькунь совместно с компанией Юаньхан Лимэй и исследовательской группой профессора У Гоцина проведёт разработку:

Поэтапное внедрение продукции: на первом этапе — серийная поставка и производство шатунов из магниево‑литиевого сплава для горных и шоссейных велосипедов; на втором этапе — освоение полной линейки магниево‑литиевых приводных комплектующих для электровелосипедов и детских велосипедов; на третьем этапе — совместная разработка с автопроизводителями полностью магниево‑литиевых легковесных моделей, выпускаемых серийно.

Непрерывная технологическая модернизация: опираясь на четвёртое поколение технологии плавления компании Юаньхан и процесс упрочнения и модификации YAl₂, мы постоянно повышаем прочность и коррозионную стойкость продукции, а также расширяем сферу применения магниево‑литиевых сплавов, включая такие новые области, как системы ремённой передачи и корпуса электродвигателей.

Совершенствование глобальной структуры: опираясь на существующие внутренние и зарубежные каналы сбыта компании «Цзянькунь», выводить отечественные лёгкие компоненты из магниево‑литиевой сплава космического класса на мировые рынки велоспорта Европы, США и Юго‑Восточной Азии, формируя образцовый бренд китайских автономных лёгких комплектующих.

От передовых технологий снижения массы космических аппаратов до педалей велосипедов, которыми пользуются обычные люди, магниево‑литиевые сплавы уже начинают революцию в материалах для двухколёсного транспорта. Опираясь на перспективы новых материалов, компания «Цзянькунь Спорт» благодаря дальновидному подходу, мощным производственным возможностям и доступу к ведущим научно‑исследовательским ресурсам закрепилась на «золотой» трассе сверхлёгких решений и последовательно использует технологии новых материалов для модернизации глобальной индустрии велоспорта.