热冲压钢是实现汽车车身轻量化和碰撞安全性的核心材料.传统1 500 MPa 级产品已广泛应用于A 柱、B 柱等防侵入件.近年来，国外少数企业推出了2 000 MPa 级铝硅镀层热冲压钢，但该类产品弯曲断裂应变较低，主要局限于加强件等场景，且因添加Mo、Ni 等贵合金元素导致吨钢成本显著增加.在全球范围内，更高强度级别可工业化量产的汽车用钢长期处于空白状态.

2025 年6 月，由东北大学王国栋院士团队[注1]、育材堂[注2]、小米汽车[注3]等单位共同研发的2 200 MPa 级铝硅镀层热冲压钢在小米YU7车型上实现全球首次批量应用[1-3].截至当时，该材料实现了全球量产热冲压钢的最高强度，并攻克了超高强度马氏体钢韧性严重下降的共性难题[4]. 2026 年2 月，小米汽车正式公布新一代SU7 车型全系标配了基于该材料打造的“内嵌式防滚架”及四门防撞梁[5].2026 年3 月，该项目荣获中国产学研合作促进会科技创新成果一等奖[6].本文基于该成果的核心创新点，从材料设计、镀层技术、氢脆评价及产业化应用4 个方面进行系统阐述，以期为我国先进钢铁材料的研发与应用提供技术参考.

1 材料设计的创新

“无Mo、Ni 贵合金添加”的含Al 合金体系设计与创新热轧工艺的开发，突破了2 000 MPa 以上钢材强度与韧性矛盾的技术瓶颈[7].

1.1 强度与韧性矛盾的根源分析

当热冲压钢抗拉强度超过2 000 MPa 时，传统马氏体组织呈现明显的脆性倾向.研究表明，导致这一现象的主要原因包括：①孪晶马氏体的生成；②成分偏析导致的带状组织；③淬透性与合金含量的矛盾.其中，带状组织的影响尤为关键：在变形过程中，低强度马氏体先发生屈服，应力向高强度马氏体集中，后者因合金含量高、自身韧性差，极易成为裂纹萌生源.

1.2 含Al 新型合金体系设计

基于上述认识，团队提出了“避免添加Mo 与Ni、引入Al”的低合金化设计思路，具体创新包括以下方面.

(1) Al 抑制孪晶马氏体：添加质量分数0.3%~0.6%的Al 可提高马氏体相变结束温度，基本消除孪晶马氏体的生成.

(2)Al 减轻带状组织：通过热力学计算构建了“带状组织敏感因子”，Al 的引入可有效抑制凝固过程中的合金元素偏析，从而减轻带状组织.

(3)柯氏气团调控淬透性：在碳含量(质量分数)高于0.35%条件下，奥氏体塑性变形引入的高密度位错会吸引碳原子形成“柯氏气团”，从动力学上延缓铁素体相变.基于此，将Mn 含量(质量分数)从1.2%降至0.8 %，在静态临界冷速40 ℃/s条件下仍可实现动态临界冷速低于50 ℃/s，既维持了良好淬透性，又抑制了带状组织形成.

1.3 纳米碳化钒的弥散析出控制

笔者团队延续了“钒纳米析出强韧化”思路，开发了“前段快冷—后段缓冷＋低温卷取”新型热轧工艺.在550 ℃低温卷取条件下，该工艺促进VC 在珠光体铁素体片层内弥散析出，并通过组织遗传效应使最终马氏体中的VC 分布趋于均匀.实验表明，该工艺使VC 析出数密度达到传统工艺的3.5 倍，平均尺寸小于7 nm，有效提升了材料的强韧性匹配.

2 薄铝硅镀层技术的研发

传统铝硅镀层(20~32 μm)在奥氏体化加热时，镀层/基体界面发生元素互扩散，形成不含碳的Fe-Al 金属间化合物层及贫碳的高铝铁素体层，导致碳在界面处富集，淬火后形成高碳脆性马氏体，成为弯曲裂纹起源，使1 500 MPa 级材料的VDA 三点弯曲角从裸板的65°以上降至约56°.

针对这一长达20 余年未解决的行业难题，笔者团队开发了“基材表面微减碳＋薄镀层”的界面碳调控技术：通过精确控制涂镀前加热气氛的露点，在基板表面形成约5 μm 深的预脱碳层，减少可能富集的碳源；将预镀层厚度从20~32 μm 减薄至8~14 μm，减少界面迁移抑制碳富集.该组合技术完全消除了界面富碳层，使1 500 MPa 级钢材料的弯曲角恢复至65°以上，弯曲吸能提升超20%，攻克弯曲断裂应变下降的难题.

将该技术应用于2 200 MPa 级铝硅镀层热冲压钢，实现了全球最高强度汽车钢的稳定生产，其淬火态抗拉强度近2 200 MPa，涂装烘烤后约2 000 MPa，横向VDA 三点弯曲角达到45°(由于汽车零部件碰撞时无法控制变形方向，真实碰撞性能取决于最弱的横向). 其与国外同类2 000 MPa级产品的弯曲断裂应变接近，而强度提升10%.

3 氢致延迟开裂评价新方法

超高强度钢的氢致延迟开裂风险是制约其大规模应用的关键瓶颈.传统盐酸浸泡法因腐蚀机制竞争导致氢原子逸散而非渗入基体，开裂实为腐蚀坑应力集中所致，并非真正的氢致开裂.这一基础认知偏差长期误导了行业对材料氢脆风险的判断.

笔者团队建立了全新的氢致延迟开裂风险评价体系：①采用露点调控实现充氢，使氢的引入方式及分布状态与实际热冲压工况一致；②使用激光切割制备带缺口拉伸试样，引入与实际零件相匹配的应力集中因子；③以快、慢两种速率拉伸试验为基础，构建氢致延迟开裂风险指数判据.该方法评价周期小于3 h，可直接用于实际热冲压零件的快速评价与在线监控，并为本项目2 200 MPa 级钢材料明确了加热炉内－15 ℃临界露点的关键控制参数.

基于该评价方法，团队联合28 家钢铁、零件、车企制定了中国汽车工程学会团体标准«1 500 MPa 及以上汽车用热冲压钢氢致断裂风险评价方法»，有效消除了行业对高强度热冲压钢安全可靠性的顾虑.

4 工程应用与产业化

2 200 MPa 级热冲压钢技术于2024 年11 月在马鞍山钢铁有限公司首次实施，2025 年6 月搭载小米YU7 车型实现全球首次批量应用[1-3]，如图1 所示. 2026 年2 月，小米汽车公布的新一代SU7 更将其标配于四门防撞梁与内嵌式防滚架，从A 柱延伸至C 柱，为整车骨架提供全方位刚性支撑[5].截至2025 年11 月，该材料累计供货超过3 200 t，并已确认将在多家汽车车企陆续应用. 2026 年3 月，该项目荣获中国产学研合作促进会科技创新成果一等奖[4].

图1 2 200 MPa 超强钢在小米车型应用
Fig. 1 Application of 2 200 MPa ultra-high-strength steel in Xiaomi vehicle models

5 结论与展望

2 200 MPa “小米超强钢”的成功研发与产业化，标志着我国在超高强度汽车钢领域实现了从技术追赶到全球引领的跨越.其核心价值体现在以下3 个层面.

(1)材料科学层面：揭示了带状组织、孪晶马氏体及纳米析出相对超高强度马氏体钢韧性的影响机制，提出了“无Mo 无Ni 含Al”的低合金化设计思路，为未来更高强度级别材料的开发提供了理论依据.

(2)工程技术层面：薄镀层界面碳调控技术与氢致延迟开裂快速评价方法的建立，解决了制约超高强度钢规模化应用的两大共性难题，为行业提供了可直接复用的技术方案.

(3)产业模式层面：形成了“产业出题—校企共答—市场阅卷”的高效产学研协同创新模式.由小米汽车等产业方提出先进材料的精准应用场景与实际技术需求，育材堂梳理关键科学问题并打通应用研发环节，东北大学聚焦关键科学难题实现基础创新，打通了从产业创新到技术创新的全链条，为我国材料领域长链条、多学科的产业化攻关树立了典范.

6 参考文献

[1] 东北大学.小米YU7 ＋超强钢! 东大院士团队给国产汽车上“强”度[EB/OL]. (2025-05-23)[2026-05-15]. https：/ /mp.weixin.qq.com/s/I9hNXDZdDZPj3tA44X7ZYw.(Northeastern University. Xiaomi YU7 ＋ultra-high-strength steel! Academician team of Northeastern University enhances the “strength” of domestic automobiles[EB/OL]. (2025-05-23 ) [ 2026-05-15 ]. https：/ /mp. weixin. qq. com/s/I9hNXDZdDZPj3tA44X7ZYw.)

[2] 汽车商业评论.揭开小米YU7 首用2 200 MPa 超强钢的幕后风云[EB/OL]. (2025-07-15) [2026-05-15]. https：/ /baijiahao. baidu. com/s? id ＝1837695432611472564＆wfr ＝spider＆for＝pc.(Auto Business Review. Uncovering the behind-the-scenes story of Xiaomi YU7’s first use of 2 200 MPa ultra-highstrength steel [ EB/OL]. ( 2025-07-15) [ 2026-05-15].https：/ /baijiahao. baidu. com/s? id ＝1837695432611472564＆wfr＝spider＆for＝pc.)

[3] 小米汽车. 安全高于一切， 小米YU7 被动安全再度增强![EB/OL]. (2025-06-13)[2026-05-15]. https：/ /m.weibo.cn/detail/5177066867395370.(Xiaomi Auto. Safety comes first. The passive safety of Xiaomi YU7 has been further enhanced![EB/OL]. (2025-06-13)[2026-05-15]. https：/ /m.weibo.cn/detail/5177066867395370.)

[4] 黄盛. 2 200 MPa 超强钢产学研协同造[EB/OL]. (2026-02-08) [2026-05-15] http：/ /finance. people. com. cn/n1/2026/0208/c1004-40661773.html.(Huang Sheng. 2 200 MPa super strong steel：collaborative production by industry， academia and research [EB/OL].(2026-02-08)[2026-05-15] http：/ /finance.people.com.cn/n1/2026/0208/c1004-40661773.html)

[5] 小米汽车.不止难在高强度，揭秘2 200 MPa 诞生之路[EB/OL]. (2026-02-09) [2026-05-5]. https：/ /weibo. com/ttarticle/p/show? id ＝2309405264418748629123.(Xiaomi Auto. The new-generation SU7 is fully equipped with a 2 200 MPa embedded roll cage for upgraded safety[EB/OL].(2026-02-27)[2026-05-15]. https：/ /weibo.com/ttarticle/p/show? id ＝2309405264418748629123.)

[6] 易红亮，王成立，陈佳琪. 东北大学牵头成果荣获2025 年中国产学研合作促进会科技创新成果一等奖[EB/OL].(2026-03-20)[2026-05-15]. http：/ /neunews.neu.edu.cn/info/1002/969511.htm.(Yi Hongliang，Wang Chengli，Chen Jiaqi. Achievement led by northeastern university wins the first prize of the 2025 science and technology innovation achievement award from the chinaindustry-university-researchcooperationpromotion association[EB/OL]. (2026-03-20)[2026-05-15]. http：/ /neunews.neu.edu.cn/info/1002/969511.htm.)

[7] 新华网. 材料革命改写产业格局：国产汽车用上“钢铁铠甲”领跑安全赛道[EB/OL]. (2025-06-04)[2026-05-15].https：/ /www. news. cn/finance/20250604/0b08742919244ba 89316c2e1c3a2ca91/c.html.(China Xinhua News. Material revolution redefines industry landscape：domestic automobiles adopt “steel armor” to take the lead in safety race [EB/OL]. (2025-06-04) [2026-05-15]. https：/ /www.news.cn/finance/20250604/0b087429192 44ba89316c2e1c3a2ca91/c.html.)

[注1]：

东北大学数字钢铁全国重点实验室前身为轧制技术及连轧自动化国家重点实验室。 实验室始终面向世界科技前沿和国家重大需求，在钢铁材料基础理论与技术方面取得了具有国际影响力的突破。 王国栋院士带领团队成功开发出我国第一块超级钢。 实验室还首创以超快冷为核心的新一代TMCP 技术，推动热轧钢材减量化生产，自主研发的辊式淬火装备打破了国外垄断，解决了特种钢板依赖进口的“卡脖子”难题，有力支撑了港珠澳大桥、深海钻井平台等国家重大工程建设。 顺应数字化发展潮流，紧扣“人工智能＋钢铁”发展主线，率先构建钢铁信息物理系统，在高炉、转炉、热轧及冷连轧等关键环节实现单元级样板生产线在线运行，引领了行业数字化转型方向。

[注2]：

育材堂(苏州)科技有限公司成立于2017 年，是由东北大学科技成果转化孵化的金属材料研发企业。 公司董事长兼法定代表人易红亮，汇聚了多位钢铁领域的资深科学家，在高强韧汽车用钢、一体式激光拼焊、极高强度钢电池底护板及高导热热作模具钢等前沿领域取得了多项技术突破。 目前，育材堂的技术成果已在多家钢企实现40 万吨级规模化生产，汽车应用超400 万辆，覆盖国内各大主流汽车品牌，大幅降低了车企采购成本。 公司还积极推动技术出海，已向欧洲钢铁巨头进行专利许可，率先在钢铁材料领域实现中国原创技术走向世界。

[注3]：

小米汽车科技有限公司成立于2021 年11 月，依托小米集团在消费电子领域的技术积累和庞大用户群体，坚持自研、自产、自销的业务策略，致力于用高品质智能电动汽车让全球用户享受无处不在的智能生活。公司重点投入新一代智能网联整车平台架构、高效率电驱动系统、高集成电池底盘，以及电池安全、快充、智能管理等关键技术。 首款车型小米SU7 于2024 年3 月28 日上市，9 个月内实现6 月单月交付破万、10 月交付破两万，2024 年全年锁单超24.8 万台、交付超13.5 万台，2025 年交付目标提升至35 万台。 2025 年2 月推出的SU7Ultra 上市即锁单破万，提前完成全年任务，其原型车更以6 分22 秒091 刷新纽北赛道纪录，提升24秒位列全球第三。 目前自动驾驶已接入全场景端到端大模型并全量推送，2025 年6 月22 日上市的YU7 更是创下3 分钟大定破2 万、1 小时破28.9 万、18 小时锁单超24 万的佳绩。

Material design and industrial application of 2 200 MPa “Xiaomi Steel”

Yi Hongliang1，2，Zhang Xingmeng3，Yang Dapeng1，Ma Qiu3，Bai Maokun2，Zeng Rong3，Wang Guodong1
(1. State Key Laboratory of Digital Steel， Northeastern University， Shenyang 110819， China； 2. Easyforming Technology Co.， Ltd.，Suzhou 215000， China； 3. Xiaomi Auto Technology Co.， Ltd.， Beijing 100085， China)

Abstract：The continuous improvement of automotive lightweighting and crash safety performance imposes dual demands on steels：higher strength and better toughness. In 2025， the 2 200 MPa grade Al-Si coated hot stamping steel(named “Xiaomi Steel”)， jointly developed by academician team led by Wang Guodong from Northeastern University， Easyforming Technology Co.， Ltd.， and Xiaomi EV， achieved its world-first mass production and vehicle installation， breaking through the long-standing “strong but brittle” bottleneck of martensitic steels with strengths above 2 000 MPa. This paper systematically describes the core technological breakthroughs and engineering values of this steel from four aspects：innovative material design， thin coating interface control， hydrogen-induced delayed cracking assessment， and industrial application. Based on the thin Al-Si coating technology， we further demonstrate that through a low-alloy design concept of “Mo and Ni-free”plus Al addition， combined with banded structure sensitivity factor optimization， Cottrell atmosphere kinetics control， and dispersed nano-vanadium carbide precipitation control， a 2 200 MPa grade hot stamping steel has been successfully and stably produced， exhibiting an as-quenched tensile strength near 2 200 MPa，a post-paint-baking tensile strength of 2 000 MPa，and a transverse three-point bending angle of 45°. Its fracture strain is comparable to 2 000 MPa grade steels made by foreign companies， while the strength is increased by about 10% and the alloy cost per ton is significantly reduced. Meanwhile， the development of the thin Al-Si coating technology and the brand-new rapid assessment method for hydrogen-induced delayed cracking provides key technical support for the large-scale application of the 2 200 MPa grade material and its risk control. At present，this material comes standard across Xiaomi YU7 and the new generation SU7 models， and has won the First Prize for Scientific and Technological Innovation Achievement from the China Association for the Promotion of Industry-University-Research Collaboration. This achievement marks a leap from “following” to “leading” in the field of high-performance automotive steels in China， and also provides a typical case of industry-university-research collaborative innovation.

Key words：2 200 MPa； hot stamping steel； Al-Si coating； strengthening and toughening mechanism； hydrogeninduced delayed cracking； industry-university-research collaboration

中图分类号：TG 142.41

文献标志码：A

文章编号：1671-6620(2026)03-0208-04

doi：10.14186/j.cnki.1671－6620.2026.03.002

收稿日期：2026-05-16.

基金项目：中央引导地方科技发展资金项目(254Z1017G)； 辽宁省自然科学基金项目(2025MS048).

作者简介：易红亮(1981—)， 男， 教授， E-mail：hlyi＠ral.neu.edu.cn.

引文格式：易红亮， 张兴孟， 杨达朋， 等. 2 200 MPa “小米超强钢” 的材料设计与产业化应用[J]. 材料与冶金学报， 2026， 25(3)：208-211. (Yi Hongliang， Zhang Xingmeng， Yang Dapeng， et al. Material design and industrial application of 2 200 MPa “Xiaomi Steel” [J]. Journal of Materials and Metallurgy， 2026， 25 (3)：208-211.)