美國能源部橡樹嶺國家實驗室（ORNL）的研究人員已開發出先進的鋁合金，這些合金有望使卡車引擎更輕，但仍能在較高的温度下運行。這些合金成功滿足了通用汽車新型低質量、高效能（LMHE）中型卡車引擎在強度和耐用性方面的嚴格要求。根據合作研究和開發協議的測試結果，與傳統設計相比，燃油效率提高了超過 10% ，引擎重量減少了 15%。
商用卡車引擎，如通用汽車的雪佛蘭 Silverado 3500，必須承受重負荷和長時間運行。能夠承受這些條件的傳統材料密度較大，影響燃油經濟性。輕量替代材料在高性能引擎的高温和壓力下往往會失效。根據 ORNL 的新聞聲明，該團隊的新合金解決了這一矛盾，既實現了質量減少，又具備優越的高温性能。
ORNL 開發的鋁合金將改變卡車引擎設計
ORNL 研究人員測試了兩種鋁合金。其中之一是鑄造的 ACMZ（AlCuMnZr），用於 LMHE 引擎的氣缸頭和汽缸體。該合金在低成本的同時提供高強度，並能抵抗高強度的熱和機械壓力。第二種合金 DuAlumin3D 是一種可進行三維打印的合金，專為活塞開發。它將輕量結構與 ORNL 所描述的在極高温度下具有最強強度和耐用性的結構鋁的組合相結合。
ORNL 領導的 TTO 動力傳動系統材料核心計劃的負責人 Allen Haynes 表示：「ORNL 和通用汽車之間的共同目標是展示下一代高容量卡車引擎，這些引擎更輕、更具成本效益和更高效，且不會犧牲功率和性能。」ORNL 的合金行為和設計小組負責人 Amit Shyam 補充道：「引擎減輕的每一克都意味著平均駕駛者能夠節省更多的燃油，從而節省能源和經濟成本。」
通用汽車主導的項目包括 ORNL 和多家供應商，經過嚴格的性能和耐用性測試。在 2025 年，該項目獲得了 R&D 100 獎和能源部 2025 團隊獎。ACMZ 和 DuAlumin3D 先前也因早期的突破而獲得 R&D 100 獎。根據 ORNL 的新聞聲明，該合作項目整合了材料科學、高級製造、燃燒工程和計算建模。ORNL 的加速合金設計方法將從概念到原型應用的時間壓縮至兩至四年。
這與傳統的 10 至 15 年相比，顯著縮短了時間。
縮短的前置時間減少了將實驗室創新推向商業應用的成本和風險。該項目獲得了美國能源部的運輸技術辦公室和先進材料及製造技術辦公室的支持。成功的示範顯示，針對性的聯邦研究如何能夠迅速從實驗室合金轉變為經過驗證的引擎組件，為美國卡車製造商提供一條實際途徑，實現更輕、更具燃油效率的車輛，同時保持完全的性能和耐用性。
