碳纤维电池箱的轻量化是未来的发展趋势

2020-8-11 09:04 261 0 来自: 百家号
简介
【汽车轻量化在线】随着汽车轻量化进程的发展,碳纤维复合材料在汽车特别是新能源车中的应用也越来越多。车身、电池箱、传动轴、顶盖、汽车内饰等都开始大量使用碳纤维复合材料,不仅仅是高端跑车使用,普通家用轿车 ...

      汽车轻量化在线】随着汽车轻量化进程的发展,碳纤维复合材料在汽车特别是新能源车中的应用也越来越多。车身电池箱、传动轴、顶盖、汽车内饰等都开始大量使用碳纤维复合材料,不仅仅是高端跑车使用,普通家用轿车也大量使用。

       在汽车各部分的结构件中,使用碳纤维复合材料为原材料的电池箱体比较受欢迎,但是碳纤维复合材料的电池箱体的设计制造也比较复杂,电池箱体的结构、重量、耐高温能力、化学性能、力学性能都是在制造时要考虑的因素。

      通常情况下,车身自重约消耗70%的燃油,因此降低汽车油耗的首要问题就是减轻汽车自重。采用碳纤维材料的汽车减轻了自身重量,不仅燃料应用效率极大提高,而且间接地降低二氧化碳排放。

      碳纤维材料不仅在汽车车身外观等方面使用成熟,在新能源电池箱体结构应用也比较受欢迎,但是对整体要求较高,生产难度比较大。据挪恩复材的技术人员介绍,目前大型电动车辆的箱体材料多采用钢板焊接组合而成,但小型电动车一般采取底盘悬挂式电池包,对整车质量尤其电池包的质量要求非常高,因此需要采用碳纤维复合材料这类质量轻、强度高的电池箱体来分担对电池包的质量压力。

      由于动力电池箱体对于对电池组安全工作和防护起着关键作用,因此,相对于车体的其他部位产品而言,其对于防撞、防水、防火、防尘等方面的要求尤为严苛。小型电动车辆的电池箱一般都是安装在车体的下部,而车体下部的运行环境比较恶劣,箱体的材质必须有能力做到防水防尘以及抵御道路环境对它的侵蚀,电池箱体必须密封防水,防止进水导致电路短路。

      在车辆运行过程中电池受到的冲击和振动也比较大,纯电动汽车动力电池组输出电压高达200伏以上,电池箱体除保障容纳电池外,还必须有效隔绝操作人员和乘客与电池的接触,所以对电池箱体防护等级也要求非常高。

      而碳纤维以其出色的材料特性成为当前新能源汽车电池箱的首选材料之一。以挪恩复材为国内某知名汽车厂商定制的碳纤维电池箱部件为例,据厂商反馈,该款碳纤维电池箱体容积约为35L,壁厚2mm,但重量仅为2.7kg,与传统钢结构材料制作的电池箱体相比大约能减重80%,在强度和荷载力上仍能达到甚至是远超过原有的技术要求。

     目前,由于碳纤维原材料价格及行业技术人才缺乏原因导致碳纤维电池价格整体高于传统普通材料,但随着碳纤维生产技术的不断成熟,新能源汽车的快速发展,将会对碳纤维电池箱需求量进一步加大,未来 碳纤维电池箱的有望得到更好的发展。


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