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新能源汽车轻量化技术_新能源汽车轻量化

tamoadmin 2024-05-24 人已围观

简介1.汽车轻量化的定义与应用的意义2.国内外新能源汽车发展3.新能源车的轻量化,是否可以认为车辆越轻越好?4.为什么汽车急需轻量化?重点在哪里?5.汽车轻量化概念龙头股是什么?6.穿越“达尔文死海” 轻量化难题怎么破7.汽车轻量化技术有哪些如今,随着全球经济的发展,新能源 汽车 、通讯设备以及3C 产品与家用电器等众多领域对精密压铸件的需求正在持续提升。而随着压铸设备和工艺技术的日益提升,铝合金压铸

1.汽车轻量化的定义与应用的意义

2.国内外新能源汽车发展

3.新能源车的轻量化,是否可以认为车辆越轻越好?

4.为什么汽车急需轻量化?重点在哪里?

5.汽车轻量化概念龙头股是什么?

6.穿越“达尔文死海” 轻量化难题怎么破

7.汽车轻量化技术有哪些

新能源汽车轻量化技术_新能源汽车轻量化

如今,随着全球经济的发展,新能源 汽车 、通讯设备以及3C 产品与家用电器等众多领域对精密压铸件的需求正在持续提升。而随着压铸设备和工艺技术的日益提升,铝合金压铸工艺正在替代原先的黑色金属铸件工艺,推动新能源 汽车 的轻量化发展需求。

成熟与高效的铝合金压铸工艺满足新能源 汽车 轻量化需求

所谓新能源 汽车 轻量化,就是以满足新能源 汽车 的强度与安全性能为基础,最大限度地降低新能源 汽车 的整备质量,以提高能源 汽车 的动力性,同时尽可能地减少燃料消耗和降低排气污染。对于新能源 汽车 的整车轻量化而言,车身结构的不同零部件都有着不同程度的贡献。而在不同的轻量化材料中,铝合金材料轻质易成型且易于回收,在密度、性能、成本以及可加工性等方面具有更为显著的综合优势,相较于多种金属合金和碳纤维,能够减轻车重和发动机负荷,提高 汽车 行驶性能与稳定性,因而更具舒适性和安全性,越来越成为更具性价比和工艺技术更成熟的新能源 汽车 轻量化材料。尤其是当前新能源 汽车 面临着技术迭代与产能持续提升,铝合金压铸方案更显其突出的综合优势。

随着国内一些企业在新型铝合金材料以及大型压铸设备研发方面的研发与攻关不断实现新突破与新发展,一些车企和压铸企业早已布局大吨位的铝合金压铸机,一体化铝合金压铸技术也越来越成熟,以更加复杂而精密的铝合金 汽车 结构件,为新能源 汽车 的轻量化设计与生产提供更安全可靠的工艺技术与设备保障。随着人们对 汽车 节能环保的日趋重视,以及在新能源 汽车 方面的购买需求持续提升,铝合金压铸件在 汽车 轻量化方面的显著优势更有利于新能源 汽车 产业的发展,当然新能源 汽车 的持续高增长也更推动着铝合金压铸件产业的发展。

铝合金压铸引领我国制造业发展

就我国而言,随着整体工业化水平的提高以及下游制造业在我国日益聚集,使得我国压铸产业随之得到长足发展,且逐步成长为压铸大国。当前新能源 汽车 、通讯设备以及装备制造、轻工等产业的快速发展,更是推动我国的压铸行业迈向快速增长与稳定发展的新常态。我国作为制造大国,机器制造业也日益朝着强度化、轻量化和高寿命发展,铝合金压铸工艺能够满足特殊领域的特殊需求,达到节约原材料、降低能耗、减少污染和保护环境的目的。正因为如此,铝合金压铸技术才能在新能源 汽车 、仪表制造、家电行业越来越拥有广阔的应用前景。

汽车轻量化的定义与应用的意义

为什么新能源汽车独爱“空气悬挂”

首先是轻量化,新能源汽车由于电池的存在,整车重量远超燃油车。要知道,新能源汽车每减重10%,续航里程可提升5%-6%。用空气来替代“笨重”的金属弹簧,对于整车轻量化还是很可观的。

其次,是更高的NVH要求。相比于传统燃油车,新能源车没有了发动机这个天然的噪音源,车内空间更加“安静”,因此对路面震动、噪声的过滤要求更高。传统悬架的金属弹簧,刚度相对固定,没办法很好地适配不同路面,减震隔音效果不如空气弹簧。

另外,空气悬架能调节车身高度,可以达到调整车辆空气动力学的效果。譬如,低速时升高底盘,有利于增加车身离地间隙,增强车辆的通过性;高速时,降低底盘高度,降低重心有利于降低风阻,同时提高车辆动态稳定性。

当然,随着汽车智能化程度越来越高,空气悬架可以根据雷达和探头搜集的信息,主动调节软硬和车身高度,以适配不同的路况和行驶工况。

最后,也是疆哥认为最重要的一点,就是国产供应商的崛起。之前空气悬架市场几乎被国外龙头大陆、威巴克等垄断,单车配置价值15000RMB左右。

随着国内新能源汽车的快速发展,以及国产品牌高端化,空气悬架这一“高端”配置有了更广泛的应用空间。燃油时代豪华车的配置,也随着供应商的本土化,成为了目前30万级新能源汽车的主流配置。未来,空气悬架进一步下探到20万级的车型,也不是不可能的。

国内外新能源汽车发展

汽车的轻量化,就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下,尽可能地降低汽车的整备质量,从而提高汽车的动力性,减少燃料消耗,降低排气污染。实验证明,汽车质量降低一半,燃料消耗也会降低将近一半。由于环保和节能的需要,汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。汽车轻量化是目前实现节能减排的最行之有效的措施,也是汽车工业追求的一种健康和持续发展的方式。数据显示,汽车的整体质量每降低10%,其燃油的消耗可降低,与此同时,汽车减重不见减少油耗,也减少了大气中的排放量,车重每减少50%,的排放量就会减少13%,同时也减少了其他有害物质的排放,如,氮化物、硫化物等,对提高环境的质量也起到了很大的作用。在传统燃油车轻量化技术研究与发展的基础上,新能源汽车的轻量化可以提高动力性,能够有效决续航能力不足,更能平衡轻量化材料导致的成本上升,带动轻量化的规模,从而推动新能源汽车消费市场的持续扩大。

新能源车的轻量化,是否可以认为车辆越轻越好?

熟悉汽车市场发展的朋友基本都知道,目前汽车市场上新能源汽车非常普遍,但很多消费者只知道国内汽车市场就是这样。国外汽车市场怎么样?新能源汽车也很常见吗?还是国内外汽车发展有必要的区别?这些基本上都是很多消费者关心的问题。让我们和朋友们一起分享国内外新能源汽车的发展。让我们来看看!

国内外新能源汽车发展与共享:轻量化

每减重1%,节能效果依然非常显著。特别是对于新能源汽车来说,由于目前电池能量密度还相当低,整车重量还相当重,新能源汽车轻量化就更为重要。同时,轻量化不仅会带来技术进步和创新,更重要的是,它会给我们传统的制造、生产和加工技术,包括生产方式带来一点显著的改变。

比如宝马i3,广泛采用碳纤维材料。它目前的车重只有1195公斤,比传统车轻250-350公斤。减重效果非常明显,其体重仅为180kg,整个复合材料的利用率达到了50%。

因此,目前,碳纤维这种新型轻质材料可能开始在全国范围内普及,并在未来用于电动汽车。此外,特斯拉在铝合金材料的应用方面也做了大量的工作。

国内外新能源汽车发展与共享:智能化

这两年很热,甚至在某种程度上,我感觉目前有一种热度超过了新能源,无论是从传统汽车的角度,还是与电动车的结合,基本上都是一个新的发展热点。对于电动汽车来说,由于其电子控制水平相对较高,因此在应用上更具优势。根据国际友人一致认同的发展前景,日本和欧洲现在预计在2025-2030年期间,也就是未来十年左右,实现全自动驾驶。我想这也是我们朋友关注的一个至关重要的方向。

国内外新能源汽车发展与共享:低碳

这里所说的低碳,其实是一个全生命周期的概念。目前社会上对于电动汽车的发展还存在不同的声音,包括对电动汽车是否会减排的质疑。关键是由于电力的结构,煤电的比例接近70%。如果电动汽车的能耗不能调整到合理的程度,确实会出现不减排的情况。从未来的角度来看,有必要引入可再生能源,从而实现生物循环的低排放和零排放。这不仅是我们关心的问题。近年来,国际社会也在这一领域投入了大量精力。特别是欧洲、美国、日本在这一领域基本做了大量的实验验证工作,积极推动新能源汽车与可再生能源的融合。这个未来也是我们至关重要的发展方向。

以上是边肖汽车向朋友分享的国内外新能源汽车发展情况分享。边肖汽车总结,新能源汽车的发展还是很有前景的,在未来的发展中可以更加智能化、人性化,也可以给大家的生活带来更多的便利。汽车边肖从三个方面与朋友分享,朋友们可以更好地了解汽车的发展情况。

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为什么汽车急需轻量化?重点在哪里?

车子是重好还是轻好不能一概而论,在保证车辆安全性的前提下车辆重量越轻越好。轻意味着滚动阻力小,能耗会更低。汽车轻量化是解决排放、耗能、环保的主要途径和有效方法。对新能源电动汽车来说,减轻车身重量,实现汽车轻量化同样很重要,因为它关系着新能源汽车续航问题。实现新能源汽车轻量化主要有以下两个途径:1、在整车设计结构上进行优化,通过较少材料和车重实现安全和性能要求;2、在汽车零部件上采用轻量化材料。

汽车轻量化概念龙头股是什么?

在 汽车 所有部件中,底盘成为铝合金材料发挥空间最大的一个板块。对于新能源 汽车 来说,要替代部分燃油车市场,轻量化的需求更加紧迫,电池包作为新增轻量化市场,壳体的降重又显得尤其重要。

《节能与新能源 汽车 技术路线图2.0》关于燃油车的油耗,提出了明确的要求,2025、2030、2035三个阶段,乘用车(不含新能源车)新车平均油耗分别需要达到百公里5.6、4.8和4.0L。

对于燃油车来说,降油耗是必然的,但是随着油耗标准愈发收紧,下降空间越来越小,依靠传统动力模块降耗的难度也越来越大。

另一方面,补贴政策对于新能源 汽车 续航门槛也在提高,动力电池作为新增部件对整车续航影响也比较大。

所以不管是出于油耗,还是续航、成本等各种因素的考量,轻量化无疑是一件很紧迫的事情。

上汽大众工程师沈卫东在《2021中国 汽车 铝合金开发者论坛》上明确表示,有实验证明,传统 汽车 整车重量每降低 10%,油耗降低 6%-8%,整车重量降重100kg,CO2排放量可以减少约5g/km;新能源 汽车 降重100kg,续航可提升10%-11%,还可以减少20%的电池成本及20%的日常损耗成本。

轻量化带来的正面影响显而易见。相较于设计、工艺的轻量化方式,材料带来的轻量化效果是最立竿见影的。

铝合金成为 汽车 轻量化的关键材料 底盘发挥空间大

“铝成为近年来 汽车 轻量化设计的关键替代材料。”上汽大众工程师沈卫东表示。

预计到2025年热成型高强度钢和铝合金在 汽车 轻量化市场的占比将达到75%左右,其中铝合金占比60%。

汽车 轻量化主要集中在车身、底盘、动力系统和内外饰件四个部分。从部件来看,白车身、动力总成和底盘总成基本上占整个 汽车 重量的比例在80%以上。

动力总成中,轻量化的方式主要有两种,一种是利用拓扑优化分析来对零部件进行尺寸和形状优化,二是通过不同零件的组合,提高模块通用性来进行减重,三是提升铝合金的使用率,燃油车里面有发动机、气缸盖、制动卡钳等,新能源 汽车 里面有电池壳。

车身板块,由于某些部件需要考虑强度、安全等因素,比如应用在车身如A柱、B柱、C柱、车门防撞梁、前后保险杠等核心安全结构件上,所以主要的轻量化的材料为热成型高强度钢。

底盘应该是铝合金材料发挥空间最大的一个板块,铝制控制臂、副车架、转向节、制动钳轻量化产品渗透率正在大幅提升。

根据华西证券、银保监会的预测,2025年这四个部分铝合金渗透率将分别达到40%、25%、60%和20%。

综合看下来,车身轻量化耗材量大、成本高,短时间内铝合金渗透率难以明显提升,动力系统比较早开始用铝合金,渗透率已然很高,内外饰轻量化由于材料与环保性的限制还需要进一步发展,所以底盘目前被认为是用铝合金进行轻量化性价比最高的一部分。

根据东吴证券的预测,到2025年铝合金底盘的渗透率大概在35.3%左右,市场空间大概在332.4亿元左右,2019年这个数量只有138亿元左右,市场空间非常值得期待。

当然,除了材料上的轻量化,工艺和设计也能帮助 汽车 实现轻量化。

设计轻量化是在保证性能和安全的前提下,利用各种优化分析、仿真计算等方式,实现零件重量、结构和数量优化。

工艺轻量化中,目前主流的工艺技术有热成型冲压制造工艺、激光拼焊板工艺、辊压成型工艺、激光焊、液压等等,其中热成型技术已经开始广泛应用。

新能源 汽车 轻量化需求更加紧迫 电池包壳体市场空间可期

相比于燃油车,新能源 汽车 普遍偏重,新能源 汽车 要替代部分燃油车市场,必须在成本和续航等各要素上更有优势,所以轻量化的需求更加紧迫。

新能源 汽车 每降重100kg,续航可提升10%-11%,还可以减少20%的电池成本及20%的日常损耗成本。

新能源 汽车 上,动力电池系统是全新的轻量化市场。整个电池包中,除了最重的电芯本体,其次就是电池包壳体,占整个电池包重量约10%-20%。

围绕电池包轻量化的重点自然落到了电池壳上。

电池包壳体分为上盖和下壳体,其中下壳体是电池包壳体中最主要的组成部分。电池下壳体材料目前以铝合金为主,上盖主要材质有冲压钢板、冲压铝板、SMC和碳纤维复合材料。

江淮iEV 5动力总成箱体、比亚迪腾势的电池组外壳、大众集团MEB平台电池盒,都替换成了铝合金的材料。

蔚来与德国西格里碳素公司就碳纤维增强型塑料电池外壳的研发已经达成了合作,比传统的铝或钢制外壳轻40%。

有数据测算, 汽车 铝制电池盒单车配套价值量在3000元以上,到2025年可能会成长为180亿元的市场,远超底盘系统中其他部件的市场规模。

全国能源信息平台联系电话:010-65367702,邮箱:hz@people-energy.com.cn,地址:北京市朝阳区金台西路2号人民日报社

穿越“达尔文死海” 轻量化难题怎么破

汽车轻量化概念龙头股是什么?

汽车轻量化概念龙头股,受益于行业持续增长和消费升级。公司具有领先技术优势和品牌影响力,业绩稳健增长,长期投资价值凸显。下面小编带来汽车轻量化概念龙头股,对于各位来说大有好处,一起看看吧。

汽车轻量化概念龙头股是什么?

汽车轻量化概念龙头股有:

1、豪美新材002988:

2020年总营收34.37亿,同比增长15.82%,净利润1.16亿,同比增长-30.73%,销售毛利率14.83%。

公司现有汽车轻量化产品均以挤压工艺为基础,公司认为新能源汽车的发展,将有助于提升挤压铝材在汽车领域的用量。

2、合锻智能603011:

公司2020年实现营业收入8.38亿元,同比增长20.58%,净利润2590万元,同比增长-5.15%,毛利率33.64%。

2020年2月25日公司与奥钢联金属部件(沈阳)有限公司签署战略合作协议。经甲乙双方确认,双方共同努力推动间接热成型高强钢部件在汽车轻量化和新能源汽车中的应用。

目前甲方生产间接热成型零部件规模为400万件一年远远不能满足市场需求,乙方在压机自动化加热炉焊接等设备领域有一定的实力和资源。甲乙双方通过此次深入全面合作,尤其在高端汽车零部件和新材料领域的研发,制造和推广,可以实现双方互补发展达到共赢。

汽车板块有哪些股票是龙头股?

主要是上汽集团、长城汽车、比亚迪

上汽集团:拥有全球最完整的新能源产品型谱,包括插电混动车、纯电动车和氢燃料车型;上汽集团自研的燃料电池系统技术性能已可比肩全球领先水平相关技术均已率先实现产品化落地;国内规模领先的汽车上市公司;上汽集团整车销量连续16年保持全国第一;连续六年稳居中国车企海外销量第一。

长城汽车:公司下属控股子公司40余家,员工7万多人,拥有4个整车生产基地(皮卡、SUV、CUV、轿车MPV)。具备发动机、前后桥、变速箱等核心零部件自主生产与配套能力。2019年12月18日,人民日报“中国品牌发展指数”100榜单排名第60位。2020年1月9日,《2019胡润中国500强民营企业》位列第84位。

比亚迪:比亚迪股份有限公司(简称“比亚迪”)成立于1995年2月,总部位于广东省深圳市。公司现有员工超过22万人,业务横跨汽车、轨道交通、新能源和电子四大产业,在香港和深圳两地上市,营收入和市值均超千亿元。比亚迪致力于用技术创新促进人类社会的可持续发展,助力实现“碳达峰、碳中和”目标。2015年,比亚迪荣获联合国成立70年来首个针对新能源行业的奖项——“联合国特别能源奖”。2016年,比亚迪荣获“扎耶德未来能源奖”大型企业奖。2017年,比亚迪蝉联《财富》杂志2017年度“最受赞赏的中国公司”,居第五名,位列汽车行业榜首。2020年,比亚迪成为2020BrandZ最具价值中国品牌100强上榜车企,连续6年蝉联汽车行业最具价值中国品牌冠军。

中国新能源汽车真正的龙头股

随着中国“碳达峰、碳中和”目标的落地,年初至今,中国新能源汽车渗透率从5%飙升至近19.5%,用时仅9个月。这就意味着,每销售5辆汽车,其中就有1辆是新能源汽车,表明中国新能源汽车发展已迈上了“快车道”。

市场火爆的同时,整个新能源汽车产业链都受益匪浅,也衍生出全新的经济增长点和财富之源。纵观2021年中国内地富豪榜前100位,近1/4的富豪来自于新能源汽车及相关领域,而且多数富豪的财富都呈现翻倍增长,展现出蓬勃活力和无穷商机。

上声电子

公司是运用声学技术提升驾车体验,汽车声学产品方案供应商,是全球最大的扬声器制造商之一。三季度营业总收入9.1亿元,同比增长22.89%,净利润0.44亿元,同比增长10.06%,总市值36.46亿。

当升科技

公司是多元材料、钴酸锂等正极材料以及多元前驱体等材料的技术研究和生产销售,是国内锂电正极材料龙头企业。三季度营业总收入51.71亿元,同比增长155%,净利润7.27亿元,同比增长174.94%,总市值418.24亿。

亚星客车

公司主营客车产品研发、制造与销售,公司拥有“亚星”和“扬子”两个品牌覆盖公交、公路、旅游等市场。三季度营业总收入6.51亿元,同比下降51.37%,净利润-0.98亿元,同比下降11.02%,总市值16.30亿。

天通股份

公司主营电子材料研发、制造和销售,是软磁行业最大的研发和制造基地之一。三季度营业总收入30.80亿元,同比增长38.31%,净利润3.46亿元,同比增长3.94%,总市值144.20亿。

中天科技

公司主营光纤通信和电力传输、新能源、海洋产业,是国内光电缆品种最齐全的企业,拥有海底光缆制造的核心技术。三季度营业总收入373.94亿元,同比增长23.16%,净利润4.88亿元,同比增长23.16%,总市值450.73亿。

山东威达

公司主营业务有钻夹头、电动工具开关、精密铸造制品、智能制造集成系统等的研发生产及销售,是山东省各类钻夹头的专业制造商。三季度营业总收入23.84亿元,同比增长65.32%,净利润2.84亿元,同比增长70.39%,总市值64.67亿。

联创电子

公司是触控显示屏、光学镜头、影像模组、集成电路模拟芯片的生产商。三季度营业总收入71.21亿元,同比增长25.89%,净利润1.88亿元,同比增长10.24%,总市值232.65亿。

海源复材

依托公司在智能装备的领先优势,构建了从复合材料装备、工艺、材料、模具开发、制品设计到复合材料制品生产及销售的完整产业链。三季度营业总收入1.68亿元,同比下降3.03%,净利润-0.50亿元,同比下降2040.54%,总市值86.16亿。

兴瑞科技

公司从事精密零组件制造及研发,拥有较大数量的精密加工、成型和组装设备。三季度营业总收入9.01亿元,同比下降22.16%,净利润0.89亿元,同比下降4.45%,总市值43.62亿。

松芝股份

公司主营业务是专业从事汽车、轨道交通等的研发、生产和销售、是大中型客车空调行业的龙头。三季度营业总收入29.58亿元,同比增长27.46%,净利润1.01亿元,同比增长32.23%,总市值64.56亿。

新能源汽车龙头股有哪些?

赣锋锂业:公司长期致力于深加工锂产品的研发和生产,综合实力位列国内深加工锂产品领域第一。主要产品包括金属锂(工业级、电池级)、碳酸锂(电池级)、氯化锂(工业级、催化剂级)、丁基锂、氟化锂(工业级、电池级)等二十余种。多项细分产品市场上处于国内领先地位。

宇通客车:郑州宇通客车股份有限公司(简称“宇通客车”)是一家集客车产品研发、制造与销售为一体的大型现代化制造企业,宇通连续14年蝉联中国大中型客车销售冠军,销量保持世界第一,位于郑州东区国际物流园区的宇通客车新能源厂区占地2000余亩,建筑面积达60万平方米,将具备年产30000台的生产能力。

长城汽车:长城汽车成立于1984年,是中国汽车品牌,主要生产皮卡、SUV、轿车等车型。长城汽车是中国首家在香港H股上市的民营整车汽车企业、国内规模最大的皮卡SUV专业厂、跨国公司。

汽车电子龙头股票有哪些

德宏股份,华阳集团为两大汽车电子龙头股票。汽车电子概念股票其他的还有:朗特智能、卡倍亿、协创数据、四会富仕、胜蓝股份、天迈科技、光弘科技、隆盛科技、必创科技、捷捷微电、诚迈科技、奥联电子、神宇股份等。

电子股票就是指如今在电脑、手机等等客户终端通过网络方式来进行无纸化买卖交易、可自动登记、自动记载、自动结算的股票。

内部电子股票是公司内部发行的通过公司总业绩及股票玩家不断增多的股票,是近几年非常流行的内部电子股,这种电子股有一个非常大的特点就是公司单方面发行的股票可以形成单边市场。以前的股票都是以实物形式持有的,由于电脑、网络发展了,所以现在股票是以电脑存储形式存在,就叫做电子股票。

股票(stock)是股份公司所有权的一部分,也是发行的所有权凭证,是股份公司为筹集资金而发行给各个股东作为持股凭证并借以取得股息和红利的一种有价证券。股票是资本市场的长期信用工具,可以转让,买卖,股东凭借它可以分享公司的利润,但也要承担公司运作错误所带来的风险。每股股票都代表股东对企业拥有一个基本单位的所有权。每家上市公司都会发行股票。

同一类别的每一份股票所代表的公司所有权是相等的。每个股东所拥有的公司所有权份额的大小,取决于其持有的股票数量占公司总股本的比重。

汽车轻量化技术有哪些

[汽车之家?行业]?“达尔文死海”,这是一个近几年逐渐被很多技术研发人员挂在嘴边的词汇,特指创新技术产品化之前的技术转化空白区。很多优秀的创新团队、企业都没能穿越这片死海。汽车轻量化领域也是如此。“我们并不缺少技术创新,而是缺少产业化的土壤。”在汽车制造这个大圈子里,类似的话屡见不鲜,但到底该如何突破?

在汽车行业面临多年的轻量化高端技术瓶颈之后,国家新能源汽车技术创新中心(简称“国创中心”)给业界带来了一些新鲜感,聚合轻量化生态资源,以市场化手段推动技术量产是很好的尝试。10月21-22日,2020年国际先进车用材料创新应用峰会在山东淄博举行。2020新能源汽车技术(轻量化)创新拉力赛同期举办。

国创中心于2018年3月挂牌成立,是科技部推动建设的技术创新中心。国创中心建立“9+4”技术路线。在“智能网联、燃料电池、动力电池、电驱动、电控、轻量化、插电混、前瞻技术、整车集成”九个领域联合共建国内外前沿的研发能力;为行业内提供“开源整车平台、检测验证平台、产权运营平台、孵化创投平台”的技术服务。

■?轻量化目标更清晰?“卡脖子”仍然存在

轻量化是当前乃至未来相当长一段时期内,新能源汽车提升整车性能的关键途径之一。据悉,新能源汽车整车重量降低10%,整车能耗将降低约5.5%,车辆续航里程将提高约6%。汽车轻量化创新主要有三个方面,材料创新、结构设计创新、制造工艺创新。

当前,汽车零部件原材料仍以钢为主,高强钢正在扩大应用量,而铝镁合金也展现出了替代的必要性,而非金属材料,例如碳纤维、复合材料也成为汽车轻量化新的抓手;汽车零部件有很多奇怪的形状,其中一个影响因素就是通过特殊设计减少材料使用,同时又能保证性能不下降;工艺方面轻量化则体现在制造手段,比如铸造、锻造的升级,不同材料之间的有效粘结,克服材料之间的不同的热膨胀系数等。

实际上,多年来汽车轻量化的创新总方向并没有发生较大的改变,但市场的诉求愈加提升。当新能源汽车被视为节能减排的利器开始广泛推广,当三电技术短期内难以实现更大的突破,新能源汽车整车轻量化就又被提到前台。

2019年10月29日,中国汽车工程学会团体标准《乘用车整车轻量化系数计算方法》正式发布,该系数通过车辆的名义密度、重量比功率、油耗/电耗等指标综合计算汽车轻量化的核心价值。该系数也将新能源汽车轻量化目标引到了新的方向。

据介绍,在此前的节能与新能源汽车轻量化技术路线图1.0版本中,轻量化以车辆平均减重百分比为目标,即相比2015年,到2020年车辆平均减重10%,2025年为20%,2030年达到35%。减重的目标并不适用于所有细分市场的车型,因此在2.0版本中目标进行了调整,以纯电动乘用车为例,2020-2025年,整车轻量化系数要降低15%,2030年前达到25%,2035年前达到35%,这样的定位更符合市场化需求。

『国创中心总经理原诚寅』

目前来看,我国高强度钢应用技术基本达到国际先进水平、高性能铝合金应用已经开始起步、先进复合材料应用的技术研究工作不断深入,整体来看乘用车整车轻量化系数显著降低。但与国际先进技术的差距依然存在,首先是车用材料产业研究基础差距,比如大量新材料试验数据依赖国外采购,另外是新材料推广应用远远不足,综合性能不变,成本则难以控制。国创中心总经理原诚寅补充道,“材料试验的仿真工具,制造材料用的基础装备、软件、元器件不少都是被卡住的,未来我们需要一个全面的提升。”

■?难的是成本控制?巧的是生态建设

一种全新的材料能广泛应用到汽车市场,少则数年、多则十余年。这毫不夸张。在实验室里,新材料是最容易出成果的领域,但产业应用周期非常长,原因不仅是研发成本高,还包括应用之后下游制造工艺的全面改进、生产设备的调整、人员的技能培训。

国创中心副总经理邹广才说,新材料的应用不是某一家企业就能拉动的,对于有盈利和竞争需求的零部件企业而言,即使做出了创新的技术也很难拿出来共享给整个行业,全新的技术能不能被车企所接受则是又一个很难的突破点。因此,第三方公共服务平台就显得更为重要。

『国创中心打造的创新生态圈』

“我们不想也不会和任何企业去竞争,在技术创新的过程中,国创中心的使命就是做好公共服务平台,聚焦前沿共性关键技术的突破,我们不是下游的产品供应商。”原诚寅说。“高校院所往往专注于创新技术研发,而企业为了降低风险实现利益最大化,则青睐于成熟度高的技术”,原诚寅认为,“因此科技成果孵化成熟的阶段少有人做,形成了技术转化过程中的空白区”。他所做的就是在试图穿越这个空白区——“达尔文死海”。

国创中心把创新技术从无到有,到实现量产的过程分成了9个等级。1-3级可以被视为概念导入阶段,4-7级是概念孵化成为应用技术,乃至产出样品,8-9级产业化导入阶段。国创中心所做的事处于3-8级,也就是技术转化阶段。

技术创新的土壤无非就是人、资本、开放体制支撑的基础研发能力,这背后就是生态建设。“要用市场化手段,推动创新要素凝聚、整合,这个生态涵盖了学、研、资、用、产、政、创。”原诚寅说道。活动现场,国创中心生态圈继续扩张,在轻量化领域,国创中心与英国帝国理工及国内多所高校签约。

『国创中心参与孵化的燃料电池系统配件』

■?新材料拉力赛是轻量化新生态的一个起点

10月22日,国创中心淄博分中心揭牌。淄博市被称为“新材料名都”,有丰富的产业基础,因此把这里作为轻量化材料创新的基地更能获得广泛的人才和资源支持。

同期,2020新能源汽车技术(轻量化)创新拉力赛成功举办,帝国理工、鼎鑫镁业、渤海汽车、同济大学等15家院校、企业围绕前防撞梁、轻量化制动盘、电池箱体、先进多材料连接工艺等众多轻量化课题展开路演。借助此次拉力赛,国创中心正式对外发布了新能源汽车技术创新拉力赛的赛事品牌“NEVTIR”。

实际上,在2019年,国创中心就已经与淄博市达成了战略合作关系,围绕轻量化领域开展深入合作,并联合启动新能源汽车技术(轻量化)创新拉力赛,从“结构轻量化”、“新能源汽车数字化选材仿真设计”、“先进多材料连接工艺”等行业共性痛点出发拟定命题,吸引高校、企业、科研单位参赛。原诚寅介绍,自国创中心成立以来,已经孵化了20余个项目,其中80%已经产业化了,而轻量化创新拉力赛又是一个新起点,未来将重点孵化10—15个项目,保持孵化成功率在70%-80%。

编辑总结:

在汽车领域,轻量化是老生常谈,但却不得不谈。我国汽车基础材料研发存在一定短板。国创中心作为国家级技术创新中心,正在尝试突破桎梏,建立全新的产业合作生态,其背后是资本链、政策链、服务链、技术链、人才链、创新链。国创中心的工作结点并不是创新技术的产业化终点,它能提供部分研发资金、基础数据资源和上下游配套企业,但产品最终批量化仍需要零部件、车企主动进一步联合。(文/汽车之家?刘宏龙)

涉及到整车的质量分布(汽车行驶动力学)。将汽油机改换成柴油机时,往往会使发动机变重(坚固的结构、涡轮增压器、增压空气冷却器、喷油装置等),导致前桥轴荷增加,使得整车的均衡性受到了破坏。所以,轿车发动机的轻量北已经成为整车开发中一个不可忽视的问题。

发动机轻量化的途径

首先是提高升功率,以降低发动机单位功率的质量。最先进的功率密度指标已逼近1 kg/kW 。

以轿车柴油机为例,如果20世纪90年代初升功率还只是在20-30 kW/L徘徊,那么自从20世纪末开始,其上升趋势可谓“突飞猛进”。如今,柴油机最大爆发压力已经达到20 MPa,升功率达到60 kW/L。

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