Nuværende status for udvikling af letvægtsaluminiumlegeringer til nye energikøretøjer

 

Tekniske tilgange til letvægt af nye energikøretøjer

 

På nuværende tidspunkt er der tre hovedtekniske tilgange til lette nye energikøretøjer:
① Letvægtsmateriale, hovedsagelig ved hjælp af højstyrkestål, aluminiumslegering, magnesiumlegering, titanlegering og kompositmaterialer;
② Strukturel letvægt, hovedsagelig optimering af størrelse og form, topologi osv.;
③ Proces letvægts, hovedsageligt ved hjælp af avancerede fremstillingsprocesser såsom hydraulisk formningsproces, lasersplejsningsformningsproces osv.

 

Fordele ved lette aluminiumslegeringsmaterialer til nye energikøretøjer

 

Blandt de nuværende letvægtsmaterialer har aluminiumslegeringer høj styrke sammenlignet med højstyrkestål, kan reducere vægten af ​​køretøjets karrosseri i det største omfang, har gode vægtreduktionseffekter og har stærk korrosionsbestandighed, lav genanvendelsessværhed, høj genanvendelsesrate , og har fordelene ved grøn miljøbeskyttelse, som kan realisere genbrug og genbrug af aluminiumressourcer i bilindustriens kæde; sammenlignet med magnesiumlegeringer har aluminiumslegeringer højere styrke og er lettere at behandle, og de nuværende magnesiumlegeringer er hovedsageligt Mg-AI-legeringer, og prisen på nye energikøretøjer, der direkte bruger aluminiumslegeringer, er lavere; sammenlignet med titanlegeringer har aluminiumslegeringer en relativt lav følsomhed over for bearbejdningsparametre.

 

så anvendelsen af ​​aluminiumslegeringer har en større omkostningsfordel: sammenlignet med kompositmaterialer som plast og kulfibre har aluminiumslegeringer større udsigt til anvendelse i stor skala på grund af det lave niveau af faktisk forskning og udvikling og anvendelse af kompositmaterialer, som ikke kan masseproduceres. Derfor er aluminiumslegeringer blevet det foretrukne letvægtsmateriale til nye energikøretøjer i øjeblikket, samtidig med at de sikrer kvaliteten, sikkerheden og økonomien af ​​nye energikøretøjer, reducerer køretøjets vægt og øger køretøjets sejlrækkevidde.

 

 

Formingsteknologi af aluminiumslegering til nye energikøretøjer

 

Formningsteknologien for aluminiumslegeringer til nye energikøretøjer er hovedsageligt baseret på støbeformningsteknologi og halvfast formningsteknologi. Derudover er der ekstruderingsformning, smedeformning osv. Støbeformningsteknologi er den vigtigste formningsteknologi for aluminiumslegeringer til ny energi, herunder trykstøbning, ekstruderingsstøbning, præcisionsstøbning osv. Heriblandt aluminiumprodukter dannet ved trykstøbning. støbeformningsteknologi har en lav skrothastighed, høj formningsdimensionel nøjagtighed og god formningskvalitet og er de mest udbredte. Halvfast formningsteknologi er en ny formningsteknologi. Når aluminiumslegeringen er i en halvopløselig tilstand mellem fast og flydende, kan den opnå bedre fyldning. Når det er dannet i overensstemmelse hermed, kan det forbedre formningsnøjagtigheden og opnå bedre formningseffekter. Denne teknologi er dog endnu ikke blevet anvendt modent og kan ikke bruges til at masseproducere aluminiumslegeringsprodukter.

 

Klassificering af aluminiumslegeringer i lette nye energikøretøjer

 

Aluminiumslegeringer, der anvendes i nye energikøretøjer, er hovedsageligt opdelt i støbte aluminiumslegeringer, deformerede aluminiumslegeringer, opskummede aluminiumsmaterialer og aluminiumbaserede kompositmaterialer. Formningskvaliteten af ​​støbte aluminiumslegeringer er stabil og velegnet til masseproduktion. 77% af aluminiumsprodukter i biler er støbte aluminiumslegeringer. Fordi det er dannet i form af støbning, er det meget brugt i komplekse nye energikøretøjskomponenter såsom hjul og bremseskiver. Deformerede aluminiumslegeringer har høj styrke og plasticitet, tæt struktur og ensartet sammensætning. De kan opdeles i to kategorier: ikke-varmebehandleligt deformeret aluminium repræsenteret af rent aluminium eller AI-S serie legeringer og varmebehandleligt deformeret aluminium repræsenteret af AI-Mg-Si serie legeringer.

 

De er meget brugt i nye energikøretøjskomponenter såsom bildøre, kofangere og varmevekslere. Som et porøst materiale har opskummet aluminium gode stødabsorberende og dæmpende egenskaber på grund af tilstedeværelsen af ​​bobler i dets metalmatrix. Det bruges i nogle støttekomponenter i nye energikøretøjer for at forbedre kollisionssikkerheden for de tilsvarende komponenter. Sammenlignet med ikke-forstærket guld har aluminium-baserede kompositmaterialer en lettere vægt og fremragende slidstyrke. De er velegnede til barske arbejdsforhold og bruges i komponenter i højspændingsbatterisystemer.

 

 

Nye energikøretøjer består hovedsageligt af tre dele: et elektrisk drivsystem, et strømforsyningssystem og et hjælpesystem. Aluminiumslegeringer er blevet brugt i vid udstrækning i karosseri, chassis, batterikasse osv. af nye energikøretøjer.

 

Letvægtspåføring af nyt energikøretøjskarosseri

 

I nye energikøretøjer tegner karosseriet sig for en stor del af køretøjets vægt. Brugen af ​​aluminiumslegeringsmaterialer i karosseriet kan reducere køretøjets vægt, samtidig med at køreområdet øges. Aluminiumslegeringspladerne til karosseriet af nye energikøretøjer er hovedsageligt 6-serie aluminiumslegeringer, såsom 6014, 6016 osv. 6-serie aluminiumslegeringer har fremragende formbarhed, oplægningsevne, malerbørstning, bageevne , og er ikke lette at danne uaftagelige krusninger på kropsoverfladen. Derfor er de meget udbredt i karrosseribeklædninger, såsom karrosserierne i aluminium fra Weilai og Tesla.

 

5-seriens aluminiumslegering har fremragende formningsydelse og er nem at forme komplekse dele. Det er det foretrukne materiale til nye energikøretøjers strukturelle dele og indvendige beklædninger, såsom 5-seriens bagdørs inderpanel af aluminiumslegering i Land Rover Discovery 4, 5-seriens inderpanel af aluminiumslegering af døre. Mercedes-Benz S-Klasse og motorhjelmen ydre panel på Great Wall VV7. Men materialet i 5-serien er tilbøjeligt til at danne linjer under formningsprocessen, så det skal kontrolleres under formningsprocessen. Derudover, efterhånden som aluminiumindholdet i nye energikøretøjskarosserier stiger, er det nødvendigt at øge forskningen i karosserianvendelser inden for aluminiumslegeringsformningsteknologi, vedligeholdelse osv. for at reducere fremstillingsomkostningerne for karosserier af aluminiumslegeringer, så karosserier af aluminiumslegeringer kan også blive populært i low-end nye energikøretøjer.

 

Letvægtsapplikation af nyt energikøretøjs chassis

 

Bilchassiset består hovedsageligt af fire dele: transmissionssystem, køresystem, styresystem og kontrolsystem. Sammenlignet med traditionelle biler har transmissionssystemet for nye energikøretøjer ændret sig fra den originale motorbaserede transmission til tre ordninger: enkeltmotortransmission, hovedmotor + hjulnavmotortransmission og dobbeltmotortransmission med dobbelt aksel. Derudover har rotationssystemet og bremsesystemet for nye energikøretøjer også ændret sig. Da nye energikøretøjer annullerer motoren, er den originale hydrauliske servostyring blevet ændret til elektrisk servostyring, og den hydrauliske vakuumforstærkerpumpe er blevet ændret til en elektrisk vakuumforstærkerpumpe.

 

Derfor er rollen for chassis af nye energikøretøjer den samme som traditionelle bilchassis. Forskellen er, at positionen for at understøtte og installere motoren er ændret til at understøtte og installere motorens drivlinje, der hovedsageligt består af batterimodulenheder. På nuværende tidspunkt er hovedmaterialet i bilchassis TRIP-stål. Derfor kan aluminiumslegering i designprocessen af ​​et nyt energikøretøjs chassis vælges til at erstatte TRIP-stålmaterialer for at opnå design af letvægtsbiler. På nuværende tidspunkt er aluminiumslegeringsstøbegods YL118, ZL119, ZL120 osv. også blevet brugt godt i bilchassis. For eksempel bruger Ford Motor Company i USA aluminiumslegeringer i bilbremseskiver, Cadillac, Land Rover og andre bruger aluminiumslegeringer i bilaffjedringssystemer, og NIO bruger højvakuum trykstøbeteknologi til at fremstille støddæmpertårne ​​af aluminiumslegering .

 

Letvægtspåføring af batteribakke til ny energikøretøj

 

Sammenlignet med traditionelle brændstofkøretøjer er strømbatterier unikke strømsystemkomponenter i nye energikøretøjer. I nye energikøretøjer udgør strømbatterier omkring 30 % af den samlede køretøjsmasse, hvoraf vægten af ​​batterikassen udgør omkring 20 % af vægten af ​​strømbatteriet. Derfor er det en generel tendens at opnå letvægtsudvikling af strømbatteribokse. Fordelene ved aluminiumslegeringsmaterialer, såsom lav densitet, god varmeafledning, stabile kemiske egenskaber og god trykstøbning, gør det til den almindelige retning for anvendelse af batterikassemateriale.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

På nuværende tidspunkt består kassestrukturen af ​​batteripakken til nye energikøretøjer hovedsageligt af et øvre kassedæksel, en batteribakke og en nedre skal. Som den bærende komponent i batteripakken, er det direkte relateret til batteripakkens levetid, om strukturen og layoutet af den nederste boks af batteripakken er rimelig. Derfor er det i udformningen af ​​den nederste kasses aluminiumslegeringsprofilstruktur, udover at overveje letvægt og moderat udtynding under stemplingsprocessen, også nødvendigt at overveje kompleksiteten af ​​vejoverfladen og de mulige forskellige kollisionsformer under kørslen af nye energikøretøjer, optimer strukturen af ​​det tilsvarende område, øger passende forstærkningsribberne, forbedrer kassens stivhed og undgår effektivt støddeformation. For eksempel har Tesla, BYD, CATL, Weilai osv. alle produceret tilsvarendebatteribokse i aluminium, at nå målet om at være let og samtidig opnå høj styrkebatteriboks.

 

 

Fra lasersvejsning til varmstempling til integreret trykstøbeteknologi forbedrer anvendelsen af ​​forskellige nye teknologier ikke kun produktionseffektiviteten og produktkvaliteten, men fremmer også den grønne omstilling og bæredygtig udvikling af hele industrien. Hvis du er interesseret i aluminiumslegeringsprodukter, skal du klikke på linket nedenfor.

 

https://www.stamping-welding.com/search/Aluminum.html