Текущо състояние на разработката на леки алуминиеви сплави за нови енергийни превозни средства

 

Технически подходи към леки или нови енергийни превозни средства

 

Понастоящем има три основни технически подхода към леки превозни средства с нова енергия:
① Лек материал, използвайки главно стомана с висока якост, алуминиева сплав, магнезиева сплав, титанова сплав и композитни материали;
② Структурно лек, основно оптимизиращ размер и форма, топология и др.;
③ Лек процес, използвайки главно усъвършенствани производствени процеси като процес на хидравлично формоване, процес на формоване чрез лазерно снаждане и др.

 

Предимства на леките материали от алуминиеви сплави за нови енергийни превозни средства

 

Сред настоящите леки материали алуминиевите сплави имат висока якост в сравнение със стоманата с висока якост, могат да намалят теглото на каросерията на превозното средство в най-голяма степен, имат добри ефекти за намаляване на теглото и имат силна устойчивост на корозия, ниска трудност при рециклиране, висока степен на рециклиране и имат предимствата на зелената защита на околната среда, която може да реализира рециклирането и повторната употреба на алуминиеви ресурси във веригата на автомобилната индустрия; в сравнение с магнезиевите сплави, алуминиевите сплави имат по-висока якост и са по-лесни за обработка, а настоящите магнезиеви сплави са предимно Mg-AI сплави и цената на новите енергийни превозни средства, използващи директно алуминиеви сплави, е по-ниска; в сравнение с титановите сплави, алуминиевите сплави имат относително ниска чувствителност към параметрите на обработка.

 

така че приложението на алуминиеви сплави има по-голямо предимство в разходите: в сравнение с композитни материали като пластмаси и въглеродни влакна, алуминиевите сплави имат по-голяма перспектива за широкомащабно приложение поради ниското ниво на действително изследване и развитие и прилагане на композитни материали, които не могат да се произвеждат масово. Поради това алуминиевите сплави са се превърнали в предпочитания лек материал за нови енергийни превозни средства в момента, като същевременно гарантират качеството, безопасността и икономичността на новите енергийни превозни средства, намалявайки теглото на превозното средство и увеличавайки обхвата на превозното средство.

 

 

Технология на формоване на алуминиева сплав за превозни средства с нова енергия

 

Технологията на формоване на алуминиеви сплави за нови енергийни превозни средства се основава главно на технология за формоване на леене и технология на полутвърдо формоване. Освен това има екструзионно формоване, ковашко формоване и др. Технологията за формоване на леене е най-важната технология за формоване на алуминиеви сплави за нова енергия, включително леене под налягане, екструзионно леене, прецизно леене и др. Сред тях алуминиевите продукти, формовани чрез щанцоване технологията за формоване на отливки има нисък процент на скрап, висока точност на формоване на размерите и добро качество на формоване и е най-широко използваната. Технологията за полутвърдо формоване е нова технология за формоване. Когато алуминиевата сплав е в полуразтворимо състояние между твърдо и течно състояние, тя може да получи по-добро пълнене. Когато се формира по подходящ начин, може да подобри точността на формоване и да получи по-добри ефекти на формоване. Тази технология обаче все още не е добре приложена и не може да се използва за масово производство на продукти от алуминиева сплав.

 

Класификация на алуминиеви сплави в леки превозни средства с нова енергия

 

Алуминиевите сплави, използвани в нови енергийни превозни средства, се разделят главно на ляти алуминиеви сплави, деформирани алуминиеви сплави, разпенени алуминиеви материали и композитни материали на базата на алуминий. Качеството на формоване на лети алуминиеви сплави е стабилно и подходящо за масово производство. 77% от алуминиевите продукти в автомобилите са отлети алуминиеви сплави. Тъй като се формира под формата на отливка, той се използва широко в сложни нови енергийни компоненти на превозни средства като колела и спирачни дискове. Деформираните алуминиеви сплави имат висока якост и пластичност, плътна структура и еднороден състав. Те могат да бъдат разделени на две категории: неподлежащ на термична обработка деформиран алуминий, представен от чист алуминий или сплави от серия AI-S и подлежащ на термична обработка деформиран алуминий, представен от сплави от серия AI-Mg-Si.

 

Те се използват широко в нови енергийни компоненти на превозни средства като автомобилни врати, брони и топлообменници. Като порест материал, разпененият алуминий има добри свойства за поглъщане на удари и затихване поради наличието на мехурчета в металната му матрица. Използва се в някои поддържащи компоненти на нови енергийни превозни средства за подобряване на безопасността при сблъсък на съответните компоненти. В сравнение с неармираното злато, композитните материали на базата на алуминий имат по-малко тегло и отлична устойчивост на износване. Те са подходящи за тежки условия на работа и се използват в компоненти на високоволтови акумулаторни системи.

 

 

Новите енергийни превозни средства се състоят главно от три части: електрическа задвижваща система, захранваща система и спомагателна система. Алуминиевите сплави са широко използвани в каросерията, шасито, акумулаторната кутия и т.н. на превозни средства с нова енергия.

 

Олекотено приложение на нова енергийна каросерия на автомобила

 

При новите енергийни превозни средства каросерията представлява голяма част от теглото на автомобила. Използването на материали от алуминиева сплав в каросерията може да намали теглото на автомобила, като същевременно увеличи обхвата на шофиране. Плочите от алуминиеви сплави за каросерията на нови енергийни превозни средства са главно 6-серия алуминиеви сплави, като 6014, 6016 и т.н. 6-серията алуминиеви сплави имат отлична формоспособност, производителност на подгъв, боядисване с четка, ефективност на печене , и не е лесно да образуват неотстраними вълнички по повърхността на тялото. Поради това те се използват широко във външните покрития на каросерията, като изцяло алуминиевите каросерии на Weilai и Tesla.

 

Алуминиевата сплав от серията 5- има отлични характеристики на формоване и е лесна за формоване на сложни части. Това е предпочитаният материал за структурни части и вътрешни покрития на нови енергийни превозни средства, като 5-серия вътрешния панел на задната врата от алуминиева сплав на Land Rover Discovery 4, 5-серия вътрешния панел на вратата от алуминиева сплав на Mercedes-Benz S-Class и външния панел на капака на Great Wall VV7. Въпреки това, материалът от серията 5- е склонен към образуване на линии по време на процеса на формоване, така че трябва да се контролира по време на процеса на формоване. Освен това, тъй като съдържанието на алуминий в каросерията на нови енергийни превозни средства се увеличава, е необходимо да се увеличат изследванията върху приложенията на каросерията в технологията за формоване на алуминиеви сплави, поддръжка и т.н., за да се намалят производствените разходи на каросерията от алуминиева сплав, така че каросерията от алуминиева сплав да може също да бъдат популяризирани в превозни средства с нова енергия от нисък клас.

 

Леко приложение на ново енергийно шаси на превозно средство

 

Автомобилното шаси се състои главно от четири части: трансмисионна система, задвижваща система, кормилна система и система за управление. В сравнение с традиционните автомобили, трансмисионната система на новите енергийни превозни средства се е променила от оригиналната трансмисия, базирана на двигателя, към три схеми: трансмисия с един двигател, трансмисия с основен мотор + мотор на главината на колелото и трансмисия с двоен двигател и двоен вал. В допълнение, системата за въртене и спирачната система на новите енергийни превозни средства също са променени. Тъй като новите енергийни превозни средства отменят двигателя, оригиналното хидравлично усилване на волана е променено на електрическо усилване на волана, а хидравличната вакуумна усилвателна помпа е променена на електрическа вакуумна усилвателна помпа.

 

Следователно ролята на шасито на новите енергийни превозни средства е същата като тази на традиционното автомобилно шаси. Разликата е, че позицията на поддържане и монтиране на двигателя е променена на поддържане и монтиране на задвижването на двигателя, съставено главно от модулни модули на батерията. В момента основният материал на автомобилното шаси е TRIP стомана. Следователно, в процеса на проектиране на ново енергийно шаси на превозно средство, алуминиевата сплав може да бъде избрана да замени стоманените материали TRIP, за да се постигне дизайнът на леки автомобили. Понастоящем отливките от алуминиеви сплави YL118, ZL119, ZL120 и т.н. също се използват добре в автомобилните шасита. Например, Ford Motor Company в Съединените щати използва алуминиеви сплави в автомобилни спирачни дискове, Cadillac, Land Rover и други използват алуминиеви сплави в системи за автомобилно окачване, а NIO използва високовакуумна технология за леене под налягане, за да направи кули на амортисьори от алуминиева сплав .

 

Леко приложение на нова тава за батерии за превозни средства с енергия

 

В сравнение с превозните средства с традиционно гориво, захранващите батерии са уникални компоненти на енергийната система на превозни средства с нова енергия. При новите енергийни превозни средства захранващите батерии представляват около 30% от общата маса на превозното средство, от които теглото на кутията на батерията представлява около 20% от теглото на захранващата батерия. Следователно, обща тенденция е да се постигне олекотена разработка на кутии за батерии. Предимствата на материалите от алуминиеви сплави, като ниска плътност, добро разсейване на топлината, стабилни химични свойства и добро леене под налягане, го правят основното направление за приложение на материала на кутията на батерията.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Понастоящем структурата на кутията на акумулаторния пакет на превозни средства с нова енергия се състои главно от горен капак на кутията, тава за батерия и долна обвивка. Като носещ товар компонент на батерията, дали структурата и оформлението на долната кутия на батерията са разумни, е пряко свързано с живота на батерията. Следователно, при проектирането на профилната структура от алуминиева сплав на долната кутия, в допълнение към обмислянето на леко и умерено изтъняване по време на процеса на щамповане, е необходимо също така да се вземе предвид сложността на пътната повърхност и възможните различни форми на сблъсък по време на шофиране на нови енергийни превозни средства, оптимизиране на структурата на съответната зона, подходящо увеличаване на усилващите ребра, подобряване на твърдостта на кутията и ефективно избягване на деформация при удар. Например Tesla, BYD, CATL, Weilai и т.н. са произвели съответнитеалуминиеви кутии за батерии, постигайки целта да бъдете леки, като същевременно постигате висока якост накутия за батерии.

 

 

От лазерно заваряване през горещо щамповане до интегрирана технология за леене под налягане, прилагането на различни нови технологии не само подобрява ефективността на производството и качеството на продукта, но също така насърчава зелената трансформация и устойчивото развитие на цялата индустрия. Ако се интересувате от продукти от алуминиева сплав, моля, щракнете върху връзката по-долу.

 

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