2015年12月16-17日,作为国内新能源汽车技术交流最具影响力的峰会,2015第二届中国新能源汽车高峰论坛暨总工技术交流会在深圳隆重召开。峰会历时两天,以“整车安全设计及技术路线、关键零部件安全设计及测试、新能源汽车整车及关键零部件安全测试与标准、新能源汽车运营模式创新及电动物流车产业发展”为主题,共举办三十余场主题演讲、2场互动沙龙、2场行业专家及技术总工交流会、10余场高端访谈。本届大会高举技术交流的大旗,务实而接地气,吸引了近600人到场参会。作为大会主办方和电动汽车行业专业网上平台,对本次峰会做全面回顾和总结。
中山大学研究院熊会元教授在论坛上表示,汽车轻量化技术是有效降低耗能、提升安全性的重要技术措施之一。
电动汽车轻量化必要性
新能源汽车的推广目前面临着比较大的两个问题,一是成本问题,二是续航里程。而续航里程又与能耗相关,能耗和重量又有着非常直接的关系。熊会元给出了这样的一个等式:节能:F=F胎阻(M)+F加速(M)+F爬坡(M)+F风阻(c,A,v2),F正相关于M,能源也正相关于M。减重是节能的有效途径。
根据如下的数据,我们可以明显的看出,随着整车质量的降低,百公里能耗也在逐渐降低。
整车质量降低10%，百公里能耗的变化（%） | |||
10km/h | 50 km/h | 100km/h | 综合坡道工况 |
9.8% | 6.8%-7.5% | 3.5%-4.2% | 6.9%-8.1% |
与传统汽车相比,电动汽车在重量方面增加了动力电池的重量,一般而言,乘用车电池增重200-300kg,中巴电池增重700-1000kg,大巴增重3T。而轻量化最低目标—— “不增重”,即保持与传统汽车相同的质量,轻量化最高目标—— “更轻。熊会元表示。
电动汽车轻量化可行性
电动汽车结构简单,易于轻量化: 电机简单、体积小;传动系简单;底盘结构简化。
以特斯拉为例,整备质量2.1吨,而锂电池的电池组就高达900kg,占比达到45%左右,而车身通过使用铝合金和玻璃纤维增强塑料(特斯拉顶盖),相比于传统车型,减重比接近40%。这也是目前特斯拉在兼具动力和续航里程上独领风骚的关键所在。
i3的车身则由碳纤维和铝合金粘连而成,算上230kg的电池组,也只有1195kg,比同尺寸的车型来说,要轻了300Kg左右。但是其续航里程只有160km,与其电池组小是相关的。
而全铝合金车身的雪佛兰VOLT,据估计,雪佛兰Volt的净重为1588公斤,只有雪佛兰Sequel的70%,其燃料电池推进系统能完全安装在发动机罩下,其体积与配备自动变速箱的四缸发动机相当。该车型的翼板、车窗玻璃、仪表面板和方向盘上均装备了通用电气的注塑面板,各部件减重幅度可达30%至50%。
轻量化纯电动客车开发技术路线
纯电动客车应该如何实现轻量化呢?对此,熊会元提出了5点:“三元结构”整车构型、全铝合金车身、.结构化电池包、高效单/双轴驱动系统、四新工艺。
“三元结构”:一元底盘结构+二元车身结构+三元外形结构:轻量化、模块化;实践验证安全、易造。
“四新工艺” :长料机加+冷作装配+结构蒙皮+模块拼装,促进行业制造提升。
蜂窝结构化电池包:结构化,增加电池包强度、抗冲击;模块化,支持“串并串”灵活组合电池包;全监控:分布式时序控制全电池数据采集;安全性,短路熔断、高温熔断,平行风道热管理。
集成创新——双驱动系统:单个电机功率小,体积小,布置方便;易于动力及能源优化管理,电机在高效率区工作机会多;双轴制动,最大化回收能量。
“腔梁结构”轻量化基础:同等材料下,后者的力学性能比前者好;同等性能下,后者的材料消耗比前者少 ;“腔梁结构”是有效的轻量化结构形式 。
轻量化车身拓扑设计——拓扑设计流程
展望未来的电动汽车时代,轻量化技术不仅仅是降低电动汽车能耗的技术,也是将影响到未来汽车设计的前沿技术,将为电动汽车的发展带来革命性的影响。
相关文章
[错误报告][推荐][收藏] [打印] [关闭] [返回顶部]
已有
