你知道嗎？電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展與這些改性尼龍等材料息息相關(guān)！

2023-07-12 17:12:22 點(diǎn)擊數(shù)：來(lái)源：http://m.game5050.net

電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展

在大家印象中，電動(dòng)汽車(chē)似乎就是最近幾年一下子突然出現(xiàn)在面前，其實(shí)你可能不大相信，世界上第一輛電動(dòng)汽車(chē)的誕生比世界上第一輛內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的誕生時(shí)間還要早半個(gè)世紀(jì)。

第一輛電動(dòng)汽車(chē)

1834年

美國(guó)發(fā)明家T. Davenport發(fā)明了世界上第一輛真正意義上的電動(dòng)汽車(chē)，只是這輛電動(dòng)汽車(chē)采用不可充電的簡(jiǎn)單玻璃封裝蓄電池驅(qū)動(dòng)，只能行駛一小段距離。

1881年

法國(guó)工程師G.Trouve裝配了以鉛酸電池為動(dòng)力的電動(dòng)汽車(chē)，成為世界上第一輛以可充電電池為動(dòng)力的電動(dòng)汽車(chē)。直到此時(shí)，內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)還沒(méi)誕生呢?。ㄊ澜缟系谝惠v內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)誕生于1886）

發(fā)展早期

因?yàn)槿藗冎g的交通距離并不算遠(yuǎn)，后來(lái)隨著道路建設(shè)，人們能出行的距離越來(lái)越遠(yuǎn)，電動(dòng)汽車(chē)因?yàn)樾铍姾臅r(shí)長(zhǎng)、電力儲(chǔ)備跟不上距離需要，漸漸的電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)始沉寂。

近年以來(lái)

隨著汽車(chē)的普及、保有量的快速增長(zhǎng)和城市化進(jìn)程的快速實(shí)施，導(dǎo)致道路擁擠不堪、道路交通事故頻發(fā)，噪音和廢氣對(duì)環(huán)境的污染等等，成為困擾人類(lèi)生存環(huán)境的嚴(yán)重問(wèn)題。

人類(lèi)面臨著石油資源的匱乏，自然環(huán)境的破壞，生態(tài)變化的危機(jī)。因此，社會(huì)對(duì)汽車(chē)制造業(yè)提出了要求：安全、節(jié)能、環(huán)保！

國(guó)內(nèi)外汽車(chē)制造業(yè)正掀起一場(chǎng)高能源效率、高安全標(biāo)準(zhǔn)和高品質(zhì)的設(shè)計(jì)方向的革命。

一邊大家倡導(dǎo)節(jié)能減排，一邊電池技術(shù)也有較大突破，同時(shí)各充電樁也在不斷建設(shè)中，電動(dòng)汽車(chē)迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇，但也面臨著必須要克服的難題！

動(dòng)力電池成投訴焦點(diǎn)

過(guò)去提到新能源汽車(chē)，社會(huì)的普遍焦慮在于續(xù)航里程、充電時(shí)長(zhǎng)，而當(dāng)下隨著越來(lái)越多純電動(dòng)汽車(chē)爆發(fā)自燃問(wèn)題，安全是擺在消費(fèi)者面前最大的焦慮，也是當(dāng)下以純電動(dòng)汽車(chē)為主導(dǎo)的新能源汽車(chē)發(fā)展的最大阻礙。

從網(wǎng)上數(shù)據(jù)來(lái)看，截至目前電動(dòng)汽車(chē)投訴情況最多的前三名投訴情況分別為動(dòng)力電池故障、充電故障及續(xù)航里程不準(zhǔn)。

值得注意的是，這三個(gè)投訴情況均涉及電池方面，分別占電動(dòng)汽車(chē)整體投訴量的17.3%、11%和6.2%，也就是說(shuō)，前三名投訴情況累計(jì)占比已超整體投訴的三成。

圖表中還顯示，目前電動(dòng)汽車(chē)的電池出現(xiàn)故障時(shí)間大多集中在1-3年，3年以上的僅僅只有13%，這也意味著三年以下出現(xiàn)故障的概率達(dá)到了87%，說(shuō)明時(shí)間是非常短的。

電動(dòng)汽車(chē)電池能用幾年？

電動(dòng)汽車(chē)對(duì)于很多人們來(lái)說(shuō)畢竟是一個(gè)新鮮事物，很多人都很好奇，電動(dòng)汽車(chē)能開(kāi)多久？

理論上能用十年以上，實(shí)際8年左右就要更換。目前電動(dòng)汽車(chē)所使用的電池，大多是鋰電池。

其優(yōu)勢(shì)在于低溫、損耗小。而鋰電池也分為三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池。磷酸鐵鋰電池在使用壽命上要高于三元鋰電池，但體積過(guò)于龐大，續(xù)航受限的問(wèn)題是硬傷。

從市場(chǎng)、汽車(chē)設(shè)計(jì)的角度，也許需要的是一個(gè)大車(chē)，一個(gè)豪華車(chē) ，但是從技術(shù)和汽車(chē)工程的角度，小型化和輕量化才有意義。

電動(dòng)汽車(chē)輕量化，是指在保證汽車(chē)強(qiáng)度和安全性能的前提下，盡可能地減輕電動(dòng)汽車(chē)的整車(chē)品質(zhì)。輕量化不僅可以幫助節(jié)能減排，而且能提升車(chē)輛使用效率和行車(chē)安全。

根據(jù)相關(guān)政策，到2020年，車(chē)企平均油耗必須降低到每百公里5升。據(jù)統(tǒng)計(jì)估測(cè)，汽車(chē)整車(chē)重量減少10%，就能節(jié)油6%到8%，油耗能夠下降每百公里0.3到0.6升，氧化碳排放降低5~8克。

而對(duì)于新能源汽車(chē)而言，由于凈增電池重量達(dá)到了300Kg以上，因此輕量化更是必不可少的課題。

目前電動(dòng)車(chē)電池能量密度提高困難，只有當(dāng)電池或者儲(chǔ)能裝置可以達(dá)到今天汽油、氫燃料的能量密度，才可能比較任意地按照今天的原理設(shè)計(jì)汽車(chē)。

所以我們必須在現(xiàn)有電池能量密度的情況下，把車(chē)設(shè)計(jì)得更小更輕，從而增加電動(dòng)車(chē)的續(xù)航里程，提升它的能量利用率。

實(shí)現(xiàn)輕量化的途徑

汽車(chē)輕量化有三個(gè)途徑，一個(gè)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，一個(gè)是使用輕量化材料，還有一個(gè)是輕量化材料的成型技術(shù)。

電動(dòng)汽車(chē)常用的輕量化材料有：高強(qiáng)度鋼、鋁鎂合金、塑料及聚合物材料、樹(shù)脂基復(fù)合材料、碳纖維復(fù)合材料、玻璃纖維復(fù)合材料等。雖然鋼鐵材料仍在結(jié)構(gòu)材料中保持主導(dǎo)地位，但比例逐年下降，鋁鎂合金、工程塑料、復(fù)合材料等材料比例逐漸增加。

“以塑代鋼”已成為電動(dòng)汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，可以做到從汽車(chē)結(jié)構(gòu)件擴(kuò)展到整個(gè)汽車(chē)的內(nèi)外飾件。

工程塑料和復(fù)合材料是電動(dòng)汽車(chē)輕量化的首選用材，也是實(shí)現(xiàn)輕量化的重要途徑之一。

一般塑料的比重0.9-1.5%。在復(fù)合材料中，碳纖維材料具有密度低、強(qiáng)度高、耐腐蝕、耐高溫等特性被寄予厚望。發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)把電動(dòng)汽車(chē)用塑料量的多少作為衡量電動(dòng)汽車(chē)設(shè)計(jì)和制造水平的一個(gè)重要標(biāo)志。

工程塑料在電動(dòng)汽車(chē)上的應(yīng)用

工程塑料是指被用做工業(yè)零件或外殼材料的工業(yè)用塑料，是強(qiáng)度、耐沖擊性、耐熱性、硬度及抗老化性均優(yōu)的可作為結(jié)構(gòu)材料的塑料。

工程塑料的主要特性是：密度??；比強(qiáng)度高；化學(xué)穩(wěn)定性好電絕緣性?xún)?yōu)良；耐磨，具自潤(rùn)滑性，可減低摩擦系數(shù)；耐熱性和尺寸穩(wěn)定性高；抗沖擊、抗疲勞性能優(yōu)良。

工程塑料除了具備這些優(yōu)異的性能，還可以采用通常的塑料加工方法加工成各種制品，廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)上。

動(dòng)力電池

動(dòng)力電池要求阻燃、尺寸穩(wěn)定、耐化學(xué)品、高強(qiáng)度。

零件	使用材料
No.1	支架		改性PPO、PPS、PC/ABS等材料
No.2	蓋板		改性PA6、PA66等材料
No.3	箱體		改性PPS、PP-LGF35、PPO等材料
_		零件		使用材料
No.1		DC電機(jī)骨架		改性PBT、PPS、PA
No.2		繼電器外殼		改性PBT
No.3		連接器		改性PBT、PA
No.4		充電槍		改性PBT、PA、PC等
No.5		充電插頭插座		改性PBT、PA等
No.6		充電樁外殼		阻燃PC材料
No.7		充電樁電源模塊外殼		阻燃PA66+GF材料
No.8		充電樁內(nèi)部散熱風(fēng)扇		阻燃PBT+GF材料
No.9		充電樁內(nèi)部斷路器		無(wú)鹵阻燃PA材料
No.10		車(chē)燈		PBT、PC、LCP等材料
No.11		油門(mén)踏板		PA+GF等材料
No.12		門(mén)把手		PBT、PA、PC/ABS等材料
No.13		后視鏡		PA、PBT、PC/ABS等材料
No.14		傳感器外殼		PA66+GF等材料

碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用前景

碳纖維復(fù)合材料是以各種樹(shù)脂、碳、金屬、陶瓷為基體的材料，其根據(jù)基體材料可分為樹(shù)脂基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料(CMC)和金屬基復(fù)合材料(MMC)。

其中以樹(shù)脂和金屬為基體的復(fù)合材料在車(chē)身上的應(yīng)用較為成熟，具有應(yīng)用于車(chē)身制造的諸多優(yōu)勢(shì)。

具有較高的強(qiáng)度；

具有良好的抗疲勞性；

碰撞吸能性好；

制造工藝性好。

應(yīng)用碳纖維復(fù)合材料可以極大地實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)輕量化來(lái)平衡電池組的重量，增加純電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛里程。

制約碳纖維復(fù)合材料大范圍應(yīng)用的主要因素在于它的生產(chǎn)和加工技術(shù)還不夠成熟，應(yīng)用和研發(fā)成本較高，相關(guān)部門(mén)缺乏一定的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃。

碳纖維復(fù)合材料如今已呈現(xiàn)供不應(yīng)求之勢(shì)，其絕對(duì)優(yōu)越性迫使生產(chǎn)廠(chǎng)家不得不從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度加以考慮。為此，必須加快進(jìn)軍這一領(lǐng)域，制定相應(yīng)的材料研發(fā)規(guī)劃，著手碳纖維材料在電動(dòng)汽車(chē)上的應(yīng)用開(kāi)發(fā)，以推動(dòng)純電動(dòng)汽車(chē)的市場(chǎng)化。

電動(dòng)汽車(chē)，尤其是純電動(dòng)汽車(chē)，對(duì)整車(chē)輕量化的迫切性比傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)更強(qiáng)烈。整車(chē)輕量化可以車(chē)身輕量化為突破口。

迄今為止的研究表明，碳纖維復(fù)合材料是最理想的車(chē)身輕量化材料。將碳纖維車(chē)身用在純電動(dòng)汽車(chē)上，可以在一定程度上抵消目前動(dòng)力蓄電池比能量不夠的問(wèn)題。

現(xiàn)在的問(wèn)題是如何來(lái)實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)方案：

第一：建立汽車(chē)塑料標(biāo)準(zhǔn)體系

組織行業(yè)協(xié)會(huì)、企業(yè)和專(zhuān)家盡快建立中國(guó)汽車(chē)工業(yè)塑料材料的標(biāo)準(zhǔn)體系，并建立材料自身的材料論證體系，進(jìn)行材料的性能檢測(cè)、應(yīng)用驗(yàn)證、技術(shù)穩(wěn)定性、安全可靠性評(píng)價(jià)等等。

第二：鼓勵(lì)產(chǎn)業(yè)鏈上下游合作組建產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟

支持汽車(chē)工業(yè)與國(guó)內(nèi)塑料行業(yè)之間深入交流，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，突破國(guó)產(chǎn)改性塑料進(jìn)入汽車(chē)整車(chē)及關(guān)鍵零部件市場(chǎng)瓶頸，讓一部分性能穩(wěn)定、品質(zhì)過(guò)硬的國(guó)產(chǎn)材料優(yōu)先進(jìn)入汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈。

第三：建立汽車(chē)材料應(yīng)用評(píng)價(jià)公共服務(wù)平臺(tái)

通過(guò)強(qiáng)基工程、智能制造工程、綠色制造工程等專(zhuān)項(xiàng)支持建立汽車(chē)材料應(yīng)用評(píng)價(jià)公共服務(wù)平臺(tái)，以及汽車(chē)材料生產(chǎn)制造技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。

第四：聯(lián)合成立輕量化新材料的產(chǎn)業(yè)基金

推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)和化工行業(yè)的骨干企業(yè)，聯(lián)合成立一個(gè)輕量化新材料的產(chǎn)業(yè)基金，聚集更多的社會(huì)力量來(lái)推動(dòng)汽車(chē)輕量化。

我相信，隨著碳纖維復(fù)合材料工藝及應(yīng)用的日趨成熟，生產(chǎn)成本會(huì)隨之降低。屆時(shí)，碳纖維復(fù)合材料的攤牌效應(yīng)便會(huì)顯而易見(jiàn)，電動(dòng)汽車(chē)的輕量化時(shí)代便不再遙遠(yuǎn)。

注：本文來(lái)源搜狐號(hào) 鏈塑網(wǎng)

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你知道嗎？電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展與這些改性尼龍等材料息息相關(guān)！

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