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據(jù)統(tǒng)計,新能源汽車每減重10%,續(xù)航里程將提升5%-6%左右,輕量化是新能源汽車節(jié)能、降耗、增加續(xù)航里程的重要技術(shù)手段。而應(yīng)用輕質(zhì)新材料是汽車實現(xiàn)輕量化的關(guān)鍵。那么,實現(xiàn)新能源汽車輕量化具體有哪些途徑呢?小編將在下文中為大家詳細(xì)介紹。
新能源汽車的輕量化可以從車身結(jié)構(gòu)入手,包括車身的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計、尺寸形狀再優(yōu)化。
拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計是指在特定空間范圍內(nèi),通過重新迭代、規(guī)劃材料的分布方式,去掉車身的冗余部分,使車內(nèi)零部件做到薄壁化、小型化。
而尺寸形狀優(yōu)化,需要確定車身結(jié)構(gòu)參數(shù)后才能進(jìn)行,要把控車身結(jié)構(gòu)參數(shù)與材料分布,對各個桁架結(jié)構(gòu)找到*合適的橫截面積、幾何尺寸以及節(jié)點(diǎn)位置,達(dá)到基本剛度標(biāo)準(zhǔn)的前提下,是車身重量更輕。
各大汽車生產(chǎn)商為實現(xiàn)輕量化都在致力于研發(fā)輕量化材料,并且應(yīng)用量也是衡量汽車生產(chǎn)技術(shù)的重要標(biāo)準(zhǔn)?,F(xiàn)如今,應(yīng)用于汽車輕量化的新材料包括金屬材料和非金屬材料。
金屬材料主要是**鋁、鋼合金、鎂合金等,應(yīng)用這些金屬材料,可以使車體重量可分別減輕15%~60%。
鋁合金目前應(yīng)用較為成熟的輕量化金屬材料,具有低密度、高輕度、高彈性、高抗沖擊性能、易著色等優(yōu)勢。主要用于替換車身結(jié)構(gòu)材料,在當(dāng)前汽車制造中,已大量的使用在汽車輪轂、動力系統(tǒng)及懸架系統(tǒng)等零部件中,近年來還應(yīng)用在了全鋁式的車身結(jié)構(gòu),是一種較理想的輕量化材料,隨著未來成形與連接技術(shù)的發(fā)展,鋁合金的應(yīng)用會愈加**。
鋼合金**度鋼具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、成本低等特點(diǎn),常應(yīng)用于汽車結(jié)構(gòu)件、保險杠、安全件等位置,在車身、懸架和底盤等結(jié)構(gòu)應(yīng)用較多,同時添加不同的合金,可提高合金鋼的強(qiáng)度與韌性,有助于提高車輛安全性。
鎂合金具有密度低、質(zhì)量輕、比強(qiáng)度優(yōu)于鋁合金和鋼等優(yōu)勢,但其高溫疲勞性能與抗蠕變性能弱,因此沒有鋁、鋼應(yīng)用的多,主要只用在殼體類和支架類零件上。
非金屬制品的應(yīng)用,隨著汽車輕量化進(jìn)程發(fā)展不斷擴(kuò)大,碳纖維復(fù)合材料是目前*主要的車用復(fù)合材料,具有密度小、耐腐蝕、比強(qiáng)度和比剛度高等特點(diǎn),主要應(yīng)用在汽車的結(jié)構(gòu)件上,如汽車車身、底盤等,能在保證強(qiáng)度和剛度的前提下,大量減輕汽車重量。但碳纖維的生產(chǎn)成本高是制約其在汽車工業(yè)應(yīng)用和推廣的一個主要原因。目前,碳纖維復(fù)合材料主要應(yīng)用于一些小批量生產(chǎn)的**轎車和賽車中。
使用較為**的還包括塑料制品,塑料的應(yīng)用已經(jīng)從內(nèi)飾擴(kuò)展到零件和構(gòu)件上,“以塑代鋼”已經(jīng)成為一種趨勢。國外很多汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)已經(jīng)將塑料制品的用量作為衡量汽車發(fā)展的重要指標(biāo)。
為實現(xiàn)**減重還需研究改進(jìn)生產(chǎn)制造工藝,輕量化工藝主要是新材料的零部件在生產(chǎn)過程中的連接技術(shù)和成形技術(shù)。當(dāng)前應(yīng)用較為**的有板材鎖鉚連接、粉末注射成形和內(nèi)高壓成形等。