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電池鋁托盤在新能源汽車中的應用

2018-03-15 14:56:42

汽車行業迅猛發展,但能源問題日益緊迫,汽車帶來的環境問題也備受關注。發展新能源汽車産業是緩解能源危機、降低溫室氣體排放、減少環境污染的有途徑,目前,新能源汽車已成為汽車工業變革的重要方向。

随着新能源汽車在家庭用車、公務用車和公交客車、出租車、物流用車等領域的大量普及,據資料顯示,2020年中國新能源汽車的年銷量,将達到汽車市場需求總量的5%以上,将初步建成以市場為導向、企業為主體、産學研用緊密結合的新能源汽車産業體系。2025年增至20%左右,形成自主可控完整的産業鍊,在國家碳排放總量目标和一次能源替代目錄需求下,2030年新能源汽車年銷量占比将繼續大幅提高,規模超過千萬輛。

實施新能源汽車戰略,我國起步并不晚,早在2001年就把發展新能源汽車列入“十五”期間的“863”重大科技課題。近幾年,各級政府為推動新能源汽車消費,還實行了購車補貼和上牌優先等政策。新能源汽車的需求和發展,将帶動新能源時代下的各類汽車電池、車身輕量化以及汽車零部件等産業的發展,同時也給中國的鋁工業帶來了無限廣闊的市場契機。

新能源汽車與傳統汽車不同,是采用電池作為動力來驅動汽車運行,其受動力電池重量、動力電池續航裡程的制約以及汽車節能減排政策的高壓,在車輛設計和材料應用上,其車體輕量化成為車企首先要考慮的問題。因此,電池驅動的新能源汽車比傳統汽車更迫切需要車身減重。這也為鋁等輕質材料開拓了更加廣闊的市場空間。

在汽車輕量化材料中,鋁合金材料綜合性價比要高于鋼、鎂、塑料和複合材料,無論應用技術還是運行安全性及循環再生利用都具有比較優勢。鋁材料的密度隻有鋼材的1/3,其減重和節能效果明顯,且在保證安全的前提下能更好的提升乘坐舒适性。同時,鋁材料更加易于回收循環利用。鋁材的綜合性價比優勢,決定了其成為汽車輕量化應用的選擇。

鋁在新能源汽車零部件的應用件主要有車身、輪毂、底盤、防撞梁、地闆、動力電池和座椅等。按照加工形式分類,汽車用鋁主要分為壓鑄、擠壓和壓延三種形态,其中壓鑄件用量占比80%左右,擠壓件和壓延件各占10%左右。壓鑄件主要用于發動機、車輪等部位,擠壓件主要用于座架、行李架、門梁等,而壓延件主要是生産車身用鋁闆等。

其中,車身包括用高性能鋁型材制作的車身骨架和用高精鋁闆制作的蒙皮及車門;鋁合金輪毂(鑄造鋁輪毂或鍛造鋁輪毂);底盤包括高強度大截面鋁型材結構件和鋁合金鍛件;用型材制作的防撞梁保險杠;新能源客車地闆;锂離子電池包括電池正極鋁箔、電池鋁殼和電池鋁托盤(歐美電池托盤全部為鋁合金材質,國内電池托盤既有鋁合金材質,也有不鏽鋼材質);新能源客車座椅系統等。

以前新能源汽車多采用鋼材料制作電動汽車動力電池托盤,現在很多企業都以鋁合金材料為主。鋁合金的密度為2.7g/cm³,無論在壓縮還是焊接等方面,鋁合金材質優勢明顯。而鎂合金的密度為1.8g/cm³,碳纖維是1.5g/cm³,這些材料用來生産電池托盤,将可以極大地提高新能源汽車的輕量化水平。

據了解,電池鋁托盤主要采用6系鋁型材。良好的塑性和優良的耐蝕性,特别是無應力腐蝕開裂傾向,焊接性能好,使得6系鋁型材極适于該項目的應用。為保障産品質量,需要采用攪拌摩擦焊接等先進焊接技術,保障産品一體成型

  新能源汽車用鋁量要多于普通汽車,中國新能源汽車的高速發展,必将促進鋁材在新能源汽車這一細分市場的發展潛力,而鋁加工企業抓住這一發展良機,研發出高性能、适用性強的鋁材或深加工鋁部件,無疑又給企業在新能源汽車多樣化的應用需求上開拓了新的銷售導向。

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