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发表于 2021-3-8 15:55:37 | 显示全部楼层 |阅读模式
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新材料在新能源汽车中的应用分析
郭宇翔 清华大学
摘要:传统汽车行业受到能源、污染等因素的影响,发展受到了不同程度的制约与影响。而随着国际能源消耗增大,能源储量也日益缩减,为了满足新时代对能源的需求,降低环境污染,各个国家纷纷鼓励新能源汽车的发展与创新。在新能源汽车发展中合理应用新材料,可以有效的降低污染,减轻自重,对于新能源汽车的发展具有重要的推动作用。基于此,文章主要对新材料在新能源汽车中的应用进行了简单的研究分析。
关键词:新材料 新能源汽车 应用

新能源汽车就是将混合燃油作为主要燃料,通过电能、氢能以及太阳能作为主要的动力资源,转变了传统的将汽油、柴油作为主要动力的模式,可以充分的节省资源,提升资源利用效率,降低汽车废气排放量,在环境保护以及生态领域上具有重要的价值与意义。

一、新材料在新能源汽车中的应用价值

新材料就是正在发展或者新近发展的具有优异性能的结构材料以及具体特殊性质的一些功能材料。这些材料的强度、韧性、硬度以及弹性等性能良好,具有一定功能性特征,在工业等领域中应用具有较为显著的价值与作用。

整体上来说,我国的新能源汽车尚处于发展起步的阶段,其发展相对较为缓慢。在各种技术手段的支持之下现阶段我国新能源汽车在发展中也涌现了大量的新型材料,合理的应用这些新材料以及技术手段,为我国新能源汽车产业的持续发展奠定了基础。新能源汽车应用新的材料,可以有效的提升其整体的性能参数,降低自重,提升资源利用效率,降低污染排放,是新能源汽车发展的关键与重点。

二、新材料在新能源汽车中的应用分析

(一)热塑性复合材料。尼龙自增强复合材料以及芳纶纤维增强热塑性复合材料是现阶段在新能源汽车新材料研究的热点项目,热塑性复合材料有效的简化了传统的工艺流程,提升了新能源汽车的制造效率,有效的降低了其制造成本。复合材料主要就是纤维增强复合材料,通过增强纤维材料以及集体树脂材料共同处理,通过模压、拉挤以及缠绕等相关工艺进行处理而形成,其具有重量轻、强度高的特征优势,在汽车以及航空航天等领域中广泛应用。在传统的汽车中应用瓦楞钢板进行车厢制作,其重量约为680公斤,而应用新型材料其重量仅有370公斤,减少了300公斤的重量,但是其稳定性、稳固性以及安全性并没有受到影响。现阶段,在我国同济电车队新款赛车DRe19的空气动力学套件端板部件就应用了此种材料。

随着各种技术手段的成熟,现阶段在复合材料研究中主要就是开发高强度、高模量且易喷涂的高性能聚烯烃热固性树脂材料,这也是今后新能源汽车中研究的重点内容,可以有效的解决汽车复合材料部件的批量生产。

同时,现阶段在新能源汽车生产中有效的转变了传统的冲压焊装涂装的施工环节,通过模块化的方式则可以拼装完成制作,实现了定值化的批量生产。

(二)低排放材料。低排放材料主要就是在新能源汽车的混合动力燃油系统中应用。应用低排放材料可以满足国家对燃料排放的各项要求。通过尼龙管替代传统的橡胶管,利用单层管替代多层管,通过尿素管以及金属管替代传统的柴油汽车的尼龙管,则可以有效的提升材料的性能。而针对甲醇等新燃料以及混合燃料,要在低排放的基础之上通过耐甲醇或者耐乙醇的聚酰胺材料为基础,合理的应用,可以满足排放的不同需求。

(三)轻量化材料。轻量化材料就是汽车轻量化实施与发展的基础。新能源汽车对于材料有着更为严格的要求。随着新能源汽车的发展对于轻量化提出了更为严格的要求。高强度的轻量化材料在应用会产生汽车构件成型以及制造工艺等问题,这也是今后研究的重点内容。在新能源汽车中其主要材料为钢铁材料,其具有不可替代的作用。而铝合金、塑料复合材料、镁合金等都是较为关键的材料,是汽车轻量化的基础性材料。铝合金不仅仅是复合规范要求的轻量化材料也可以提升汽车的整体性能。而应用塑料复合材料进行内外装饰可以满足汽车轻量化的需求。

通过高科技的粘结剂产品进行新能源电子结构的粘结处理,其具有增强、减振降噪、密封防锈以及紧固放松的效果,可以充分的简化工艺,具有减轻车辆质量的效果。

(四)动力电池材料。动力电池作为新能源汽车的重要材料,可以通过梨酸铁锂作为主要的电池材料,其具有环保性能高,污染底的特征,具有较高的安全性。现阶段,针对纯电、油电混合以及燃料电池汽车部件与新能源汽车系统中,研发了多种新型的技术手段以及材料,通过在锂电池上导电涂层的优化,利用磷酸盐表面处理导电涂层的方式,有效的减少了接触电阻,增加了阴极阳极电池层粘合性,有效的提升了电池的性能,具有延长寿命的效果。

(五)有机玻璃。有机玻璃无毒环保,具有良好的稳定性,不容易脆裂,具有高达92%的透光率。有机玻璃在破碎之后并不会产生尖锐的碎片,在包装建筑以及汽车、航天等诸多领域中广泛应用。在新能源汽车中可以根据具体的需求在前、侧以及后挡风玻璃设置中应用此种材质。有机玻璃具有良好的抗紫外线辐射的作用,通过制作可以形成具有良好光学性能的汽车外罩这样就可以降低紫外线产生的侵蚀与影响。

(六)驱动电机材料。在驱动电机中永磁同步机是可以满足电动汽车动力要求的有效材料。现阶段,在新能源汽车研究中稀土资源是驱动电机研究的主要方向。今后新能源汽车设计呈现小型化、大功率的特征,而合理的应用稀土资源可以有效的满足各项需求。因此,稀土元素在新能源汽车中广泛应用。



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