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据统计,新能源汽车每减重10%,续航里程将提升5%-6%左右,轻量化是新能源汽车节能、降耗、增加续航里程的重要技术手段。而应用轻质新材料是汽车实现轻量化的关键。那么,实现新能源汽车轻量化具体有哪些途径呢?小编将在下文中为大家详细介绍。
新能源汽车的轻量化可以从车身结构入手,包括车身的拓扑优化设计、尺寸形状再优化。
拓扑优化设计是指在特定空间范围内,通过重新迭代、规划材料的分布方式,去掉车身的冗余部分,使车内零部件做到薄壁化、小型化。
而尺寸形状优化,需要确定车身结构参数后才能进行,要把控车身结构参数与材料分布,对各个桁架结构找到*合适的横截面积、几何尺寸以及节点位置,达到基本刚度标准的前提下,是车身重量更轻。
各大汽车生产商为实现轻量化都在致力于研发轻量化材料,并且应用量也是衡量汽车生产技术的重要标准。现如今,应用于汽车轻量化的新材料包括金属材料和非金属材料。
金属材料主要是**铝、钢合金、镁合金等,应用这些金属材料,可以使车体重量可分别减轻15%~60%。
铝合金目前应用较为成熟的轻量化金属材料,具有低密度、高轻度、高弹性、高抗冲击性能、易着色等优势。主要用于替换车身结构材料,在当前汽车制造中,已大量的使用在汽车轮毂、动力系统及悬架系统等零部件中,近年来还应用在了全铝式的车身结构,是一种较理想的轻量化材料,随着未来成形与连接技术的发展,铝合金的应用会愈加**。
钢合金**度钢具有强度高、质量轻、成本低等特点,常应用于汽车结构件、保险杠、安全件等位置,在车身、悬架和底盘等结构应用较多,同时添加不同的合金,可提高合金钢的强度与韧性,有助于提高车辆安全性。
镁合金具有密度低、质量轻、比强度优于铝合金和钢等优势,但其高温疲劳性能与抗蠕变性能弱,因此没有铝、钢应用的多,主要只用在壳体类和支架类零件上。
非金属制品的应用,随着汽车轻量化进程发展不断扩大,碳纤维复合材料是目前*主要的车用复合材料,具有密度小、耐腐蚀、比强度和比刚度高等特点,主要应用在汽车的结构件上,如汽车车身、底盘等,能在保证强度和刚度的前提下,大量减轻汽车重量。但碳纤维的生产成本高是制约其在汽车工业应用和推广的一个主要原因。目前,碳纤维复合材料主要应用于一些小批量生产的**轿车和赛车中。
使用较为**的还包括塑料制品,塑料的应用已经从内饰扩展到零件和构件上,“以塑代钢”已经成为一种趋势。国外很多汽车产业发达地区已经将塑料制品的用量作为衡量汽车发展的重要指标。
为实现**减重还需研究改进生产制造工艺,轻量化工艺主要是新材料的零部件在生产过程中的连接技术和成形技术。当前应用较为**的有板材锁铆连接、粉末注射成形和内高压成形等。