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電動汽車輕量化前景漸明

2016-12-14  來自: 福州共創環保技術有限公司 瀏覽次數:327

輕量化的目的就是在保證安全的前提下減輕汽車的自身重量,以減少能量消耗,實現這一目標的技術途徑有很多種。目前,國內外汽車企業已經在優化產品設計、工藝創新以及新材料應用等方面取得突破性進展,電動汽車的輕量化道路前景漸明。

優化結構改進整車設計

湖南大學成艾國教授介紹了用拓撲優化的方式進行整車設計以實現汽車輕量化的思路。他表示,在已經給定整車的重量、設計造型、成本、性能等目標的情況之下,可通過拓撲優化的方式迅速得到基本的判斷。其目的就是在給定的設計空間內為設計人員提供結構質量較輕、性能較優的力學傳遞路徑方案。以造型、總布置參數、底盤形式、動力系統布置為輸入條件,建立初始拓撲優化模型。拓撲優化在常規汽車上已成功實踐。成艾國介紹,東風柳汽乘龍M7車架多工況拓撲優化設計是基于密變法的拓撲優化工程實踐,其簧懸架的車架減重97Kg(節省成本680元)、空氣懸架的車架減重36Kg(節省成本250元)、節省開發時間10天。

目前,湖南大學已經用拓撲優化的辦法對電動汽車的骨架進行優化。基于拓撲優化方法的輕量化策略相比常規輕量化方法可節約30天開發時間、多減重22.4kg,同時還可以不同程度的提升整車性能。

奇瑞新能源技術有限公司副總經理、研究院院長倪邵勇隨后表示,目前奇瑞新能源輕量化車型是通過經驗設計結合實車試驗來完成,希望可以通過拓撲優化的方式來進一步提升產品各項指標。

新工藝減少零部件數量

通過采用新工藝可大大減少零部件使用數量,實現輕量化目標。意大利APS技術有限公司總裁王嘉介紹,傳統汽車的副車架有八到十個零件,將車門內外版包邊的概念應用到副車架上,零件數量可減少至兩個,并且焊接減少,強度提高。此外,鋁型材的三維彎曲、鋼鋁焊接以及碳纖維零件的成型是目前面臨的全新工藝。其中,碳纖維總成的方式已取得突破性進展,在蘭博基尼Sesto Elemento這一項目中,將前圍、地板、后圍集成為一個整體式座艙,取代了傳統結構的48個零件,這些零件主要分為4—6大片,成型之后直接粘接,工藝簡單,但減重效果突出。整備質量在加注燃料和其它液體之前只有960 公斤。

碳纖維材料是主要發展方向

輕量化材料的應用對汽車“減重”起到至關重要的作用,在眾多輕量化材料中,碳纖維材料由于密度低、強度高、耐腐蝕、耐高溫等特性被寄予厚望,是未來汽車材料的主要發展方向。工業和信息化部原材料工業司副司長潘愛華指出,我國一直將碳纖維作為新材料中最為重要的一個方面在大力推動。據了解,目前已有許多企業在T700、T800和T1000上達到了一千噸以上的產能,并且將碳纖維材料在汽車上的應用作為主攻方向。

一直以來,國際上很多大的汽車企業都在對碳纖維應用于汽車進行了探索并取得突破性進展。王嘉指出,在國際范圍內,碳纖維應用于汽車有兩個里程碑式的項目——寶馬i3和蘭博基尼SestoElemento。寶馬(中國)高級副總裁Martin Sautter介紹,其i3和i8乘客艙均采用碳纖維材料打造,是全球采用碳纖維車身的量產車型。據了解,全新寶馬i3的整備質量僅為1224公斤,車輛續航里程、動態性能和安全性也得到優化。


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