新材料与工艺手册

试谈新能源汽车的轻量化技术

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发表于 2021-1-11 17:29:15 | 显示全部楼层 |阅读模式

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试谈新能源汽车的轻量化技术
刘钊希
(永州职业技术学院,湖南 永州 425100)
摘 要:文章从新能源汽车入手,针对现阶段我国新能源汽车中的轻量化技术进行了研究与分析,提高新能源汽车得生产质量,充分发挥轻量化技术在新能源汽车中作用,推动汽车行业的发展。
关键词:汽车;新能源汽车;轻量化技术
前言
轻量化技术的是随着我国社会经济和科学技术不断发展而产生的一项新型技术,对于我国新阶段汽车行业的发展有着重要的意义与作用。新能源汽车也是在近几年的发展过程中出现的一种新型汽车类型,新能源汽车是以电池为基础,提供动力与支持,能够有效缓解资源紧张问题,符合国家的发展战略目标。但是这类汽车也有着一定的弊端,在行驶速度方面与其他类型汽车相比较有着较大差距,也正是因为这个问题,汽车速度问题已经成为新能源汽车生产过程中的一项重要问题。在新能源汽车中应用轻量化技术,能够有效的实现低汽车速度问题的解决,满足人民群众的出行要求。新能源汽车的轻量化技术主要包括激光技术、新材料和电池技术三种,在节能环保和运行质量以及车辆安全性方面发挥着重要作用。在新能源汽车的生产工作中,生产企业要加强对轻量化的理解,加强对新材料、激光技术和电池技术的应用和碳纤维技术的应用,根据轻量化要求制定合理设计方案,实现汽车的优化重组,实现新能源汽车行业的健康可持续发展。
1 新能源汽车轻量化技术的应用发展现状
我国现阶段大多数的新能源汽车在实际的生产过程中都会出现续航能力弱和行驶速度慢等问题。所以,在新能源汽车的生产过程中,国家和政府已经制定明确规定要求新能源汽车实现轻量化的转型。通过研究实验显示,在相同能源作为动力的条件下,新能源汽车总重量每下降百分之十,汽车就能够多行驶百分之二十的路程。为了实现轻量化转型工作的顺利开展,很多汽车生产企业已经把轻量化技术的应用与研究工作作为了首要任务,进而推动轻量化技术的应用,充分解决新能源的汽车问题,实现新能源向轻量化技术的转型[1]。
从全球的分析来看,世界各国对于新能源轻量化技术都密切关注,对轻量化技术有着积极的研究。新能源在生产过程中是以电池技术为基础的类型车辆,车辆的各项性能都是以电池为依托来开展活动,汽车在应用运行过程中会产生较少的污染,甚至无污染,能够实现对生态环境的保护。但是新能源汽车内为了提高速度和运行时间,都会在企业内部安装重量超过几百公斤的电池,虽然提升了一定程度的运行时间,但是也加大了车辆的重量,降低了车辆的行驶速度,需要较长时间的充电过程。因此,为了更好的提高新能源汽车的质量,满足人民群众的需求,现阶段很多的生产企业逐渐重视了轻量化技术的研发与优化工作,在生产过程中逐渐开始应用较多的新型材料和新型工来展开工作,最大程度的减轻汽车的重量,提高新能源汽车的性能,生产处更高质量的新能源汽车,满足群众的需求[2]。
2 新能源汽车轻量化技术应用过程中存在的问题
虽然新能源汽车轻量化技术能够实现对生态环境的有效改善,缓解资源紧张的问题,但是在实际的生产发展过程中,还是会存在着资金投入较少,研发力度不足等问题,导致新能源汽车的生产发展造成一定影响,使得轻量化技术也无法实现普及与应用。在我国现阶段的新能源汽车行业中,生产发展需要巨大的资金和政策给予支持,但是我国现阶段对于新能源的资金投入较少,导致生产发展和研发等工作缺乏充足的资金与设备等等,进而降低了研发和生产过程。另外,现阶段对于轻量化技术的研发也存在着一定的忽视,尤其是对新能源汽车的电池和技术系统等方面,缺乏专业的技术人才和相应的科研设备等等,整体的研发过程较为缓慢,研发难度较大,进而使得新能源汽车发展缓慢,只有保证资金投入的充足性,才能够购买足够的先进设备和设施等等,保证科研工作的顺利开展,增强新能源汽车企业的市场竞争力,实现对轻量化技术的优化与更新,进而实现新能源汽车行业的不断进步与发展。
3 新能源汽车的轻量化技术3.1 新材料、激光技术和电池技术的应用
实现对新材料、激光技术和电池技术的应用是实现新能源轻量化生产的重要内容。首先,合理科学的选择新型生产材料对于轻量化技术有着重要的支持作用。在对生产材料进行选择时,应该选择质量较轻和性能较高、容易被塑造成型、节能环保和有较强稳定性质的新材料,实现对新能源汽车质量的提高,提高新能源汽车的安全性能。现阶段我国有关新能源汽车轻量化技术的新型应用材料较多,通常应用较为广泛额的新材料主要有炭纤维、铝、高强度钢等等。选择好科学的新材料之后,就需要应用激光技术对新材料进行加工处理,激光技术能够实现对新材料最大程度的改造,满足各种生产细节。电池是新能源汽车中的重要构成部分,有着极大的重量。一般情况下,新能源汽车的电池都是超过100公斤,严重降低了汽车的行驶速度。但是把电池重量降低,又会影响车辆的续航能力。为了实现问题的解决,要加强电池技术的应用。电池一般为锂电池,想要实现全面的研究开发较为困难。所以,生产企业应该应用信息技术,对电池进行研究分析,必要时可以进行重组与改造,提升电池性能,扩大系统的能量密度,最大程度降低电池重量[3]。
3.2 碳纤维技术的应用
碳纤维是一种新型的人工合成所得到的一项合成物,是通过对呈片状形态的石墨微晶等有机的纤维物质依据纤维的轴向来进行的堆积工作,应用碳化和石墨化来对其进行控制,进而实现对微晶石墨材料的获取。在近几年来,很多的生产企业为了实现节能环保和新能源技术的应用,钢材料的应用逐渐减少,以塑代钢的趋势逐渐明显,碳纤维技术就是其中之一,在新能源汽车得生产过程中起到重要作用,受到汽车行业的广泛青睐。碳纤维与其他材料相比较,有着较大的优势。碳纤维技术具有重量轻和承重力高的特点,显示出来较强的力学性质,通过碳纤维技术所研发出材料,都觉有超高的抗压能力和弹性,能够有效满足汽车生产要求。不仅如此,碳纤维技术所研发的材料还具有较强的抗腐蚀性能,实现随电磁的有效屏蔽,实现对轻量化要求的落实。通过试验对比发现,应用碳纤维技术研发的材料进行汽车生产,能够实现对新能源汽车车身重量的有效降低,效果明显时可降低车身一半的质量。不仅如此,汽车内部的零件应用碳纤维也使得整体的质量出现了明显降低。研究显示,运用碳纤维技术所生产的车辆行驶100公里需要耗费10度电,与同类型车辆相比较,有效的延长了新能源汽车的电池续航能力,保证人民群众的出行便捷,满足长途或者长时间的出行要求。在近几年来,碳纤维技术因为其特点与优势实现了普遍应用与生产,但是碳纤维技术的生产成本与其他技术相比较成本较高,进而也就导致新能源汽车的价格上升。但是随着近几年生产技术的发展和社会经济的逐渐发展,碳纤维技术实现了成熟的发展,实现了材料的快速成型,并且加大了相应的资金投入力度,越来越多的材料被生产出来,有效推动了新能源汽车的变革与轻量化转型[4]。
3.3 加强对技术的应用,实现汽车的优化重组
汽车轻量化的最终目的就是实现对汽车重量的降低,实现对新能源汽车整体内部和外部结构的优化与改造,进而实现对新能源汽车质量和性能的提高。现阶段我国对新能源汽车内部和外部结构进行优化设计的主要手段包括CAD,CAM,CAE和一体化技术等等,通过这些技术的应用,能有效的实现对汽车整体结构和内部零件的改善与优化,延长新能源汽车的使用年限。新能源汽车的性能与最开始的车辆设计方案有着密切联系。为了提高新能源企业的性能,生产企业应该加强对轻量化要求的考虑,根据汽车轻量化的要求来对车辆的车身和内部等等进行设计,最大程度体现车辆的轻量化。在对车辆进行方案设计时,生产企业应该重视对车身重量的设计,对整体的车辆结构进行有效的重组与改造优化,为了实现改造工作的顺利开展,生产企业还可以应用各种信息技术和计算机技术等,实现车辆设计方案的最优化。在设计时,生产企业需要保证在保证零件性能和使用时间的基础上,实现对零件质量的优化。在运用技术对车辆的方案进行优化重组时,需要做好以下两点要求:首先就是在保证车身硬度的前提下来开展设计重组,其次是在保证车辆性能的前提下来开展重组设计工作。实现对汽车的性能稳定性与安全性的保障[5]。
3.4 汽车新型制造工艺
现阶段我国新能源汽车的新型制造工艺,主要包括铆接工艺,模块化装配工艺,涂装工艺和天然纤维部件等等,都对于汽车制造有着重要的意义与作用。例如,涂装工艺能够有效的降低对生态环境的破坏,减少生产成本,实现对资源和能源的节约。涂装工艺才能够把复合材料直接应用在涂层和模具中,实现对电泳技术和磷化成本的节约,保证生产企业的经济效益。另外,在新能源汽车中应用天然纤维部件,不仅能够提高新能源汽车的质量,更能够使车身重量降低,减少车辆噪音的出现,保证车身的抗压强度,实现对生成本的合理控制,最大程度保证新能源汽车的质量。
4 结语
轻量化技术对于新能源汽车的生产发展有着重要的意义与作用,能够推动社会经济的发展。轻量化技术的应用,有效的增强了新能源汽车的机动性能,延长了新能源汽车的使用年限,提高了新能源汽车的续航能力,实现对车辆整体内部构造和外部车身的有效优化与改进,提高了新能源汽车的市场竞争力,推动了汽车行业的发展与进步。

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