Aktuální stav vývoje lehkých hliníkových slitin pro nová energetická vozidla

 

Technické přístupy k odlehčení nových energetických vozidel

 

V současnosti existují tři hlavní technické přístupy k lehkým novým energetickým vozidlům:
① Lehký materiál, hlavně s použitím vysoce pevné oceli, slitiny hliníku, slitiny hořčíku, slitiny titanu a kompozitních materiálů;
② Strukturální lehkost, hlavně optimalizace velikosti a tvaru, topologie atd.;
③ Procesní lehkost, hlavně pomocí pokročilých výrobních procesů, jako je proces hydraulického tváření, proces tváření laserovým spojováním atd.

 

Výhody lehkých materiálů z hliníkové slitiny pro nová energetická vozidla

 

Mezi současnými lehkými materiály mají hliníkové slitiny vysokou pevnost ve srovnání s vysokopevnostní ocelí, mohou v největší míře snížit hmotnost karoserie vozidla, mají dobré účinky na snížení hmotnosti a mají silnou odolnost proti korozi, nízkou obtížnost recyklace, vysokou míru recyklace a mají výhody zelené ochrany životního prostředí, které mohou realizovat recyklaci a opětovné využití zdrojů hliníku v řetězci automobilového průmyslu; ve srovnání s hořčíkovými slitinami mají hliníkové slitiny vyšší pevnost a jsou snadněji zpracovatelné a současné hořčíkové slitiny jsou především slitiny Mg-AI a cena nových energetických vozidel přímo využívajících hliníkové slitiny je nižší; ve srovnání se slitinami titanu mají slitiny hliníku relativně nízkou citlivost na parametry zpracování.

 

takže použití hliníkových slitin má větší nákladovou výhodu: ve srovnání s kompozitními materiály, jako jsou plasty a uhlíková vlákna, mají hliníkové slitiny větší vyhlídky na použití ve velkém měřítku kvůli nízké úrovni skutečného výzkumu a vývoje a aplikace kompozitních materiálů, které nelze sériově vyrábět. Proto se hliníkové slitiny staly v současnosti preferovaným lehkým materiálem pro nová energetická vozidla, přičemž zajišťují kvalitu, bezpečnost a hospodárnost nových energetických vozidel, snižují hmotnost vozidla a zvyšují cestovní dojezd vozidla.

 

 

Technologie tváření hliníkové slitiny pro nová energetická vozidla

 

Technologie tváření hliníkových slitin pro nová energetická vozidla je založena především na technologii tváření litím a technologii tváření v polotuhém stavu. Dále jsou to tváření vytlačováním, tváření kování atd. Technologie tváření odlitků je nejvýznamnější tvářecí technologií hliníkových slitin pro novou energetiku, včetně tlakového lití, vytlačovacího lití, přesného lití atd. Mezi nimi hliníkové výrobky tvářené tlakovým litím. technologie tváření odlitků mají nízkou zmetkovitost, vysokou rozměrovou přesnost tváření a dobrou kvalitu tváření a jsou nejrozšířenější. Technologie polotuhého tváření je nová technologie tváření. Když je hliníková slitina v polorozpustném stavu mezi pevnou látkou a kapalinou, může získat lepší plnění. Když je tvarován odpovídajícím způsobem, může zlepšit přesnost tvarování a získat lepší tvarovací efekty. Tato technologie však ještě není zralá a nelze ji použít pro hromadnou výrobu výrobků z hliníkové slitiny.

 

Klasifikace hliníkových slitin v lehkých nových energetických vozidlech

 

Hliníkové slitiny používané v nových energetických vozidlech se dělí hlavně na lité hliníkové slitiny, deformované hliníkové slitiny, pěnové hliníkové materiály a kompozitní materiály na bázi hliníku. Kvalita tváření litých hliníkových slitin je stabilní a vhodná pro sériovou výrobu. 77 % hliníkových výrobků v automobilech jsou lité hliníkové slitiny. Protože je formován ve formě odlitku, je široce používán ve složitých součástech nových energetických vozidel, jako jsou kola a brzdové kotouče. Deformované hliníkové slitiny mají vysokou pevnost a plasticitu, pevnou strukturu a jednotné složení. Lze je rozdělit do dvou kategorií: tepelně nezpracovatelný deformovaný hliník reprezentovaný čistým hliníkem nebo slitinami řady AI-S a tepelně zpracovatelný deformovaný hliník reprezentovaný slitinami řady AI-Mg-Si.

 

Jsou široce používány v nových energetických součástech vozidel, jako jsou dveře, nárazníky a výměníky tepla. Jako porézní materiál má pěnový hliník dobré vlastnosti tlumení nárazů a tlumení díky přítomnosti bublin v kovové matrici. Používá se v některých podpůrných součástech nových energetických vozidel ke zlepšení bezpečnosti odpovídajících součástí při srážce. Ve srovnání s nevyztuženým zlatem mají kompozitní materiály na bázi hliníku nižší hmotnost a vynikající odolnost proti opotřebení. Jsou vhodné pro drsné pracovní podmínky a používají se v součástech vysokonapěťových bateriových systémů.

 

 

Nová energetická vozidla se skládají především ze tří částí: elektrického pohonného systému, napájecího systému a pomocného systému. Hliníkové slitiny byly široce používány v karoserii, podvozku, skříni baterií atd. nových energetických vozidel.

 

Lehká aplikace nové karoserie energetického vozidla

 

U nových energetických vozidel tvoří karoserie velkou část hmotnosti vozidla. Použití materiálů z hliníkové slitiny v karoserii může snížit hmotnost vozidla a zároveň zvýšit dojezd. Plechy z hliníkové slitiny pro karoserii nových energetických vozidel jsou převážně 6-hliníkové slitiny řady, jako jsou 6014, 6016 atd. 6-řadové hliníkové slitiny mají vynikající tvarovatelnost, lemovací výkon, natírání a vypalování a není snadné vytvořit neodstranitelné vlnky na povrchu těla. Proto jsou široce používány ve vnějších krytech karoserie, jako jsou celohliníkové karoserie Weilai a Tesla.

 

Slitina hliníku řady 5-má vynikající tvarovací výkon a lze z ní snadno tvarovat složité díly. Je to preferovaný materiál pro konstrukční díly a vnitřní obložení nových energetických vozidel, jako je 5-sériový vnitřní panel zadních dveří z hliníkové slitiny Land Rover Discovery 4, 5-sériový vnitřní panel dveří z hliníkové slitiny Mercedes-Benz třídy S a vnější panel kapoty Velké zdi VV7. Materiál řady 5- je však náchylný k formovacím čarám během procesu tváření, takže je třeba jej během procesu tváření kontrolovat. Kromě toho, jak se zvyšuje obsah hliníku v karoseriích nových energetických vozidel, je nutné zintenzivnit výzkum aplikací karoserií v technologii tváření hliníkových slitin, údržbě atd., aby se snížily výrobní náklady karoserií z hliníkové slitiny, aby karoserie z hliníkové slitiny mohly být také popularizován v low-end nových energetických vozidel.

 

Lehká aplikace nového energetického podvozku vozidla

 

Podvozek automobilu se skládá hlavně ze čtyř částí: převodového systému, hnacího systému, systému řízení a řídicího systému. Ve srovnání s tradičními automobily se převodový systém nových energetických vozidel změnil z původní převodovky založené na motoru na tři schémata: převodovka s jedním motorem, převodovka hlavního motoru + náboje kola a převodovka se dvěma hřídeli motoru. Kromě toho se také změnil rotační systém a brzdový systém nových energetických vozidel. Protože nová energetická vozidla zrušila motor, původní hydraulický posilovač řízení byl změněn na elektrický posilovač řízení a hydraulické podtlakové čerpadlo bylo změněno na elektrické podtlakové čerpadlo.

 

Proto je role podvozku nových energetických vozidel stejná jako u tradičních automobilových podvozků. Rozdíl je v tom, že poloha podepření a instalace motoru se změnila na podepření a instalaci hnacího ústrojí motoru složeného převážně z bateriových modulových jednotek. V současnosti je hlavním materiálem automobilových podvozků ocel TRIP. Proto lze v procesu navrhování podvozku nových energetických vozidel zvolit hliníkovou slitinu, která nahradí ocelové materiály TRIP, aby bylo dosaženo designu lehkých automobilů. Odlitky z hliníkové slitiny YL118, ZL119, ZL120 atd. se v současnosti dobře uplatnily i v automobilových podvozcích. Například společnost Ford Motor Company ve Spojených státech používá hliníkové slitiny v automobilových brzdových kotoučích, Cadillac, Land Rover a další používají hliníkové slitiny v systémech odpružení automobilů a NIO používá technologii tlakového lití ve vysokém vakuu k výrobě věží tlumičů z hliníkové slitiny. .

 

Lehká aplikace nové přihrádky na baterie vozidla

 

Ve srovnání s tradičními palivovými vozidly jsou baterie jedinečnými součástmi energetického systému nových energetických vozidel. V nových energetických vozidlech tvoří napájecí baterie asi 30 % celkové hmotnosti vozidla, z čehož hmotnost bateriového boxu tvoří asi 20 % hmotnosti napájecí baterie. Proto je obecným trendem dosáhnout lehkého vývoje napájecích bateriových boxů. Výhody materiálů z hliníkové slitiny, jako je nízká hustota, dobrý odvod tepla, stabilní chemické vlastnosti a dobré lití pod tlakem, z něj činí hlavní směr aplikace materiálů bateriových boxů.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V současné době se skříňová struktura baterie nových energetických vozidel skládá hlavně z horního krytu skříně, přihrádky na baterie a spodního pláště. To, zda jsou konstrukce a uspořádání spodní krabice baterie rozumné, jakožto nosné součásti sady baterií, přímo souvisí s životností sady baterií. Proto je při navrhování profilové konstrukce spodního boxu z hliníkové slitiny kromě uvažování lehkého a mírného ztenčení během procesu lisování nutné vzít v úvahu také složitost povrchu vozovky a možné různé formy kolize během jízdy. nových energetických vozidel, optimalizovat strukturu odpovídající oblasti, vhodně zvýšit výztužná žebra, zlepšit tuhost skříně a účinně zabránit deformaci nárazem. Například Tesla, BYD, CATL, Weilai atd. vyrobily odpovídajícíhliníkové bateriové boxy, dosažení cíle být lehký a zároveň dosáhnout vysoké pevnostibateriový box.

 

 

Od laserového svařování přes lisování za tepla až po integrovanou technologii tlakového lití, aplikace různých nových technologií nejen zlepšuje efektivitu výroby a kvalitu produktů, ale také podporuje zelenou transformaci a udržitelný rozvoj celého odvětví. Máte-li zájem o výrobky z hliníkové slitiny, klikněte na odkaz níže.

 

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