新材料与工艺手册

轻量化助力新能源汽车综合性能提升

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发表于 2016-6-14 08:44:26 | 显示全部楼层 |阅读模式

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       “目前,国内对新能源汽车轻量化研究的重视程度远远不够。”6月2日,长安汽车研究总院副院长曹渡在2016新能源汽车轻量化技术培训会上表示,相比传统汽车,新能源汽车企业更应加大轻量化设计的研究力度。
       汽车轻量化联盟副秘书长杨洁也对记者说:“新能源汽车由于车身结构不同,急需研发一体化纯电动平台。”

轻量化是新能源汽车发展方向
       汽车轻量化设计,不仅带来油耗降低,更能促进综合性能的全面提升。在今年年初召开的2016中国电动汽车百人会论坛上,万钢部长再次强调了“轻量化”是中国电动汽车的发展方向之一。
       德国联邦经济与能源部委托德国工程师协会(VDI)编制的2015年《德国轻量化现状盘点》研究报告中指出:“轻量化对汽车制造业等许多行业意义深远,它决定了德国工业在未来的全球市场中是否能以创新、高能效和资源节约型的产品取得统治地位。”
       杨洁表示:“奇瑞汽车实车测试数据显示,电动汽车减重10%,平均续航能力增加5%~8%。”曹渡也指出,轻量化与油耗、加速、制动等性能都有直接关系。
       研究表明,在市区的运行工况下,平均车重1600kg的电动车如果减重20%,能量消耗可以减少15%。如果采用增加电池来增加行驶里程,成本往往会非常高。
       有关专家认为,在电池技术短期内难有重大突破的情况下,电动汽车迫切需要采用轻量化技术来降低重量,以减轻电池增重的压力。

新能源汽车轻量化设计有多种趋势

       “新能源汽车企业正在做轻量化设计,北汽、长安走在前列,奇瑞、江淮、吉利等也都非常重视。”杨洁表示,“目 前我们正在探讨新能源汽车轻量化的路线,比如,整车包括车身轻量化、全新架构底盘轻量化、电池系统轻量化以及车身内外饰与电子电器等;材料方面包括复合材 料及成形工艺、轻质铝合金及成形工艺、高强度钢及成形工艺、轻质镁合金及成形工艺等。”
       江淮汽车车身院总监鲁后国也介绍,江淮汽车正在通过车身结构的调整来进行新能源汽车的轻量化研究。他认为,未来新能源汽车轻量化将车身高强钢化和全铝车身两条路线并行,2020年先进高强钢比例达到国际先进水平和应用全铝车身。
       曹渡则认为,汽车车身轻量化的发展趋势是混合多材料设计。碳纤维混合材料车身不仅能够承重,而且更安全。至于目前存在的成本高问题,曹渡表示,碳纤维成本居高不下,主要是工艺成本高,未来批量生产,成本有望下降。
       对此,深圳市郞博万先进材料有限公司总经理康红伟表达了他的看法,汽车对材料的成本要求很高,因此碳纤维在汽车轻量化中的应用,首先要解决成本问题,他们正在做相关的试验研究,已经取得了阶段性进展。

仍有问题急需解决

       “相比传统汽车,新能源汽车车身结构不一样,高强度钢、铝合金、镁合金在新能源汽车上应用较多。”杨洁认为,由于新能源汽车是未来发展趋势,国家十分重视其轻量化。
       与传统节能汽车的轻量化结构设计有所区别的是,新能源汽车的轻量化技术手段 、电动汽车整车重量、续航能力与重量设计都需要重新研究。需根据不同车型,设计轻量化方案,这是企业所面临的重要挑战之一。
       长安汽车在碳纤维复合材料领域研究得比较深入。曹渡认为,碳纤维复合材料NVH (减振降噪)水平如何提高是轻量化设计过程中所面临的挑战和问题。一浦莱斯精密技术(深圳)有限公司总裁王云庆则认为,随着轻量化技术应用越来越多,多材 料的轻量化技术路径成为必然的趋势,因而连接技术也成为轻量化技术应用过程中的重点技术。
       杨洁介绍,新能源汽车轻量化设计需要开发高集成度的电动一体化底盘产品技术,高度集成电池系统、高效高集成电 驱动总成、主动悬架系统、线控转向/制动系统、集成控制系统,实现整车操纵稳定性、电池组安全防护、底盘系统的轻量化研究应用。他认为,新能源汽车企业也 需要系统规划,围绕整车轻量化开展整车轻量化目标制定,分解和组织行业资源针对轻量化应用技术系统进行开发。

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