【塑料機(jī)械網(wǎng) 編輯視角】 近日,工信部副部長辛國斌接受人民日報采訪時表示,下半年將著力擴(kuò)大公共領(lǐng)域新能源汽車有效需求。進(jìn)一步穩(wěn)定汽車等傳統(tǒng)大宗消費(fèi),在延長新能源汽車購置補(bǔ)貼政策基礎(chǔ)上,加快推進(jìn)城市公交、物流配送等公共領(lǐng)域新能源汽車置換,開展新能源汽車下鄉(xiāng)活動。
在技術(shù)進(jìn)步、政策支持、資本青睞、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)日益完善、消費(fèi)者環(huán)保觀念逐步增強(qiáng)的綜合作用下,我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)前景看好。而據(jù)2016年10月中國汽車工程學(xué)會發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》,到2020年、2025年、2030年,整車質(zhì)量需比2015年分別減重10%、20%、35%。中國作為重要的新能源汽車市場,新能源汽車產(chǎn)量快速增長,對輕量化技術(shù)的依賴進(jìn)一步加大,國內(nèi)車用改性塑料用量勢必也將迎來大幅增長。那么,新能源車型的輕量化生產(chǎn),廠家是如何實現(xiàn)的呢?
從目前的技術(shù)來看,未來幾年電動汽車將是新能源汽車的主要形式。而電動汽車的充電時間長而續(xù)航里程又不及燃油車一直是其被人詬病的短板,如果要在搭載電量不變的前提下提高續(xù)航里程,就必須要通過提高效率來實現(xiàn)。電動汽車的電池重量除非找到了能量密度更高的材料或者改變現(xiàn)在的鋰離子電池體系,否則很難降下來,因此減輕車身、內(nèi)飾、底盤等的重量成為了其輕量化的基礎(chǔ)方案。
目前汽車輕量化技術(shù)主要分為三個方面:結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、輕量化材料應(yīng)用和采用先進(jìn)制造工藝。其中,采用輕量化的替代性新型材料是業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)同且前景較為可觀的輕量化技術(shù)。在高強(qiáng)度鋼、鋁鎂合金、改性塑料和復(fù)合材料等眾多輕量化材料中,車用工程塑料可以說是低調(diào)“上位”。
以特殊化學(xué)品供應(yīng)商朗盛為例,我們來看看材料商是如何突圍,搶占市場的?
電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施:鑒于充電電壓和電流越來越高,用于消除產(chǎn)生的熱量的導(dǎo)熱熱塑性塑料也變得越來越重要,而充電插座則通常需要優(yōu)異的耐火性、機(jī)械強(qiáng)度和良好的膨脹特性。PA6化合物具有高填料含量、優(yōu)異的伸長率和加工特性,是充電插頭附近部件的理想選擇。充電墻盒的潛在新應(yīng)用包括蓋子和結(jié)構(gòu)部件,作為可見部件,蓋子不僅要易于上漆和耐候,還要抗紫外線,而且不易翹曲,例如PC和PBT的非增強(qiáng)混合物。
搖枕:搖枕上裝有一個主動可控單元,由四個主動格柵擋板組成,確保向發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)按需供應(yīng)空氣。作為混合墊枕的塑料部件,PA6主要優(yōu)勢在于:組件包含幾個直接螺紋連接,更具成本效益;螺紋連接更穩(wěn)定,使用壽命更長;能夠承受格柵百葉窗關(guān)閉時產(chǎn)生的熱負(fù)荷等。而PA6的高流動性,則是使具有絲狀幾何形狀的部件區(qū)域可以設(shè)計成較薄的壁,可明顯減輕重量。
全塑料跑車制動踏板:汽車工業(yè)振動技術(shù)和塑料應(yīng)用的供應(yīng)商博格埃拉斯金屬有限公司與朗盛高性能材料(HPM)業(yè)務(wù)部門密切合作開發(fā)的全塑料制動踏板具有高機(jī)械強(qiáng)度和非常低的重量,這歸功于熱塑性復(fù)合材料的設(shè)計。電池電動跑車的制動踏板采用PA6基體的復(fù)合結(jié)構(gòu),其內(nèi)部包含單向纖維層和織物層,內(nèi)層賦予了組件出色的拉伸和彎曲強(qiáng)度。膠帶是薄塑料條,具有單向取向的高強(qiáng)度連續(xù)纖維系統(tǒng),嵌入熱塑性基質(zhì)中。帶有玻璃纖維粗紗的多根膠帶用于制動踏板,以加固部件的底部。
從以上朗盛熱塑性復(fù)合材料的輕質(zhì)解決方案中,我們不難發(fā)現(xiàn),朗盛是在不影響組件性能的情況下減輕重量。其為電池電動跑車開發(fā)的全塑料制動踏板,復(fù)合材料組件比同等的鋼結(jié)構(gòu)輕50%左右,但同時依然滿足了所有負(fù)載要求。而朗盛使用Tepex系統(tǒng)化輕量化設(shè)計的另一個例子,同樣遵循了這一原則:為敞篷車和跑車等車輛開發(fā)的帶有3D混合動力設(shè)計的A柱,并應(yīng)用于保時捷911敞篷車。帶有混合插件的A柱在發(fā)生碰撞時與以前采用高強(qiáng)度鋼管的設(shè)計一樣穩(wěn)定,但它們將車身重量總共減輕了約5公斤。
從原材料商到汽車整車制造,輕量化概念對汽車行業(yè)的入侵已經(jīng)滲透到汽車的全產(chǎn)業(yè)鏈,越來越多的材料企業(yè)加入到汽車領(lǐng)域,搶占市場。不過,時至今日,汽車輕量化依然還存在不少技術(shù)難點(diǎn)和產(chǎn)業(yè)化難題,對于材料企業(yè)而言,只有不斷的尋求創(chuàng)新和突破,才能適應(yīng)行業(yè)的這種趨勢,在激烈的競爭中脫穎而出。
部分資料參考:朗盛
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