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中国电动汽车百人会专家热议电动汽车轻量化——碳纤维是轻量化主攻方向
来源:中国质量报2016-12-07  2016-12-07 14:30:10
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原文:http://www.chinacompositesexpo.com/cn/news.php?news_id=4100       与传统燃油车相比,电动汽车的轻量化更为重要。那么,在轻量化道路上目前电动汽车存在什么阻碍?应该如何实现轻量化?在中国电动汽车百人会最近召开的第七次电动汽车热点问题研讨会上,来自政府、行业学会、高校和企业的100余名嘉宾围绕电动汽车轻量化的技术问题展开探讨。

       轻量化面临挑战

       在新材料的应用方面,我国材料的品种数量和性能与发达国家存在较大差距。其中,车用碳纤维复合材料刚刚起步,还处于技术探索和积累阶段,在碳纤维材料应用方面仍存在一些阻碍。首先是成本过高不利于广泛应用。宝马(中国)服务有限公司高级副总裁Martin Sautter表示,碳纤维材料的新挑战在成本方面,因此在应用时要非常慎重。除材料本身的价格,加工效率低同样会对成本产生影响。工信部原材料工业司副司长潘爱华指出,我国存在材料和加工成本控制难度大的问题,材料本身并不贵,但是由于加工效率低,导致成本增加,给企业带来巨大压力。

       碳纤维在汽车上的应用改变了传统汽车的设计,开发流程、设计思想以及制造工艺,其根本原因在于碳纤维材料是可设计的,碳纤维零件工艺是多样化的,未来碳纤维应用于汽车没有标准化的材料,整个车和零部件的开发过程就是材料开发过程。碳纤维的应用要求企业进行转型,而目前大多数企业难以突破固有思维。意大利APS技术有限公司总裁王嘉指出,目前存在的一种误区是完全以钣金车体的思维思考碳纤维应用,甚至按照钣金来设计之后拿着数据去做碳纤维零件。导致原来零件数量一点都没减少,重量可能减轻一点,但是成本增加的更高。

       中国汽车工程学会副秘书长张宁强调,轻量化的问题很复杂,而目前跨产业的协同及产学研合作方面非常不足。例如,现在理论上已经找到大幅提高碳纤维性能,使原有成本降低1/3的方法,但是由于缺乏交叉学科人才,厂商与科研团队之间沟通不畅,严重阻碍了轻量化进程。

       中国电动汽车百人会理事长陈清泰表示,我国对汽车电动化推动力度较大,而对轻量化支持力度较弱。但从当前我国汽车企业在轻量化方面取得的成绩来看,实现这一目标并不遥远。他指出,轻量化带来的变化是颠覆性的,设计理念、工艺、装备都要改变,原有的技术存量将被逐渐淘汰,中国企业目前还缺乏这个准备,应加速转型,在这一过程中看到新的机会,埋头追赶原来在燃油车上与国际上的差距。

       局部突破性进展

       目前,国内外汽车企业已在优化产品设计、工艺创新以及新材料应用等方面取得突破性进展,电动汽车轻量化道路前景渐明。

       优化结构改进整车设计。会上,湖南大学教授成艾国介绍了用拓扑优化的方式进行整车设计以实现汽车轻量化的思路。而且目前拓扑优化在常规汽车上已成功实践。据成艾国介绍,东风柳汽乘龙M7车架多工况拓扑优化设计是基于密变法的拓扑优化工程实践,其簧悬架的车架减重97kg(节省成本680元)、空气悬架的车架减重36kg(节省成本250元)、节省开发时间10天。

       记者了解到,目前我国电动汽车轻量化车型设计已取得突破性进展。奇瑞新能源汽车股份有限公司副总经理倪邵勇介绍,奇瑞的S51车型采用共享的技术平台,该平台是面向智能化、面向用户可扩展的整车架构。此外,该平台采用首款全铝车身,改变了整体布置,采用技术创新,如断面设计,3D的弯曲,激光焊接等,和传统的车身制造、设计制造有很大不同。S51是首个大批量生产的全铝车身架构汽车产品,重量比传统车减重30%到40%。

       碳纤维是发展主力

       与会专家一致认为,轻量化材料的应用对电动汽车减重起到至关重要的作用,在众多轻量化材料中,碳纤维材料由于密度低、强度高、耐腐蚀、耐高温等特性被寄予厚望,是未来汽车材料的主要发展方向。潘爱华指出,我国一直将碳纤维作为新材料中最为重要的一个方面在大力推动。据了解,目前已有许多企业在T700、T800和T1000上达到了1000吨以上的产能,并且将碳纤维材料在汽车上的应用作为主攻方向。

       一直以来,国际上很多大的汽车企业都在对碳纤维应用于汽车进行了探索并取得突破性进展。王嘉指出,在国际范围内,碳纤维应用于汽车有两个里程碑式的项目:宝马i3和兰博基尼。据Martin Sautter介绍,其i3和i8乘客舱均采用碳纤维材料打造,是全球最先采用碳纤维车身的量产车型。据了解,全新宝马i3的整备质量仅为1224公斤,车辆续航里程、动态性能和安全性也得到优化。王嘉认为,2020年之后,热塑成型碳纤维将越来越普及,钢板被大量替代。此外,碳纤维材料的成本将不断下降,2017年应该可以达到和铝的价格不相上下。 文章来源:http://www.chinacompositesexpo.com/cn/news.php?news_id=4100