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新能源车轻量化“迫在眉睫” 非金属材料路线怎么走?

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发表于 2019-7-7 10:59:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
2018年8月以来,汽车销量增速开始“倒退”,但新能源汽车则逆势上涨。
这一切与节能环保有着莫大的关系。如何进一步提升新能源车的轻量化水平,实现减排效益最大化显得“迫在眉睫”。
一般,整车轻量化需要在满足产品功能要求和成本控制的条件下进行,可以着重在优化设计、多轻质材料、先进成型技术等方面展开。
中国第一汽车集团公司研究员级高工田洪福指出,除了有色金属要替代钢铁,剩下的“矛头”应该加速指向重点非金属材料。
“在对汽车轻量化的需求中,强调汽车轻量化重点工作领域,包括推广应用塑料及非金属复合材料等整车轻量化材料和车身、底盘、动力系统以及核心部件等的轻量化设计。”他表示。
2019年7月4日-5日,由寻材问料?及盖世汽车联合主办的“2019汽车新材料产业发展论坛”在上海举办,田洪福在四大分论坛之一的“汽车非金属材料创新论坛”上发表了题为《非金属材料在新能源汽车上的应用与发展》的演讲。

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一汽研究员级高工 田洪福

用量持续增加,技术不断发展
“续航里程是电动汽车技术进步的重要标志,但若只是简单增加车载电池,整备质量也会增加,单位电耗显著增大,随之而来的是全生命周期碳排放的增高。”田洪福表示,最有效的途径是提高动力电池的能量和功率密度,换言之是实现整车的轻量化。

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图片来源于田洪福演讲PPT

在材料轻量化方面,田洪福认为,传统的单一钢结构正逐步转向高强钢和铝合金,但未来更多是朝复合材料方向发展。“它不仅可减轻零部件约40%的质量,而且还可以使采购成本降低40%左右,因此近年来在汽车中的用量迅速上升。”

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图片来源于田洪福演讲PPT
塑料及其复合材料代替昂贵的金属材料被应用,在汽车领域正越来越常见。
目前,发达国家汽车平均用塑料量达到300kg/辆以上,占整车整备质量的20%,预计到2020年,平均用塑料量将达到500kg/辆以上。就普通乘用车而言,非金属材料重量占比约1/3,部分车型这一占比更大。

在市场的扩大背后,非金属材料本身的技术也在不断发展着。
田洪福表示,“非金属材料及零部件总体上正向着高性能化、轻量化、模块化、电子化、舒适、安全、环保化、单一化和可回收化的方向发展。”

成本问题是关键

随着塑料新材料的不断开发,非金属材料在汽车领域的应用“四通八达”。
田洪福列举了八大应用,包括基体聚合物中掺入电导性填料的“复合型电导性塑料”、丙烯酸树脂板塑料玻璃、碳纤维饰板、薄壁化塑料、微发泡塑料、低密度材料等。


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会议现场盛况

“但另一方面,现在有很多好的轻量化技术应用并不快,也没有普及,最多还是由于成本。再好的技术如果成本太高,也会影响整个产品。”

田洪福以碳纤维材料为例做了分析。
他介绍道,碳纤维复合材料可减重幅度通常可达50%-65%,在碰撞时还能表现出优异的强度和刚度,另外可制成高度整合的超大型车体部件,为车体设计和建造等方面提供巨大优势。一般用于制造底盘支架、悬架系统、制动盘、传动轴、车身车架、底板及车身覆盖件等部件。
但碳纤维在汽车领域的商品化一直受阻,关键原因之一便是制造成本太高。

“研发性价比更高的大丝束碳纤维,由12K到48K以上,是今后的一个发展方向。”

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图片来源于田洪福演讲PPT

而其他成本较高的非金属材料,也将随着技术的进步,市场的扩大,获得更多的发展。


扫描下方二维码,下载新材料在线?APP,可获取“2019汽车新材料产业发展论坛”部分重量级会议嘉宾的演讲资料。

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# 2019年全球新能源汽车产业发展趋势报告 #

本报告近330页,内容紧跟新能源汽车行业热点及趋势,对宏观市场、工艺技术及未来发展趋势进行全面的解剖,详细分析了全球主要地区新能源汽车产业发展现状及未来规划,新能源汽车产业链投资情况,动力电池、电机电控的现状、未来需求及发展趋势、主要企业,新能源汽车新材料的应用趋势等。

目录如下:
第一章 全球新能源汽车产业概况
1、全球新能源汽车产业概况
2、中国新能源汽车产业概况
第二章 全球新能源汽车产业规划
1、全球新能源汽车产业规划
2、中国新能源汽车产业规划
第三章 全球新能源汽车产业投资概况
1、全球新能源汽车整车投资情况
2、全球新能源汽车动力电池投资情况
3、全球动力电池材料投资情况
第四章 全球动力电池产业发展概况
1、全球氢燃料电池产业发展概况
2、全球固态电池产业发展概况
3、全球动力锂电池产业发展概况
4、全球动力锂电池材料产业发展概况
5、全球新能源汽车电机产业发展概况
第五章 全球新能源汽车新材料产业概况
1、新能源汽车新材料——轻量化材料
2、新能源汽车新材料——碳纤维
3、新能源汽车新材料解决方案优质供应商
第六章 中国新能源汽车产业政策概况

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