纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在新能源汽車(chē)上的運(yùn)用.ppt

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1、新能源汽車(chē)匯報(bào)人：趙利亞指導(dǎo)老師：李又兵新能源汽車(chē)隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,能源與環(huán)境已經(jīng)成為人類(lèi)發(fā)展和生存的重大問(wèn)題。內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)使用的燃料均為一次性能源,開(kāi)發(fā)使用后便不可再生。隨著全球能源消耗的增加,地球的礦物能源已面臨枯竭環(huán)境問(wèn)題也日益突出,在世界各地的大、中城市,大氣污染物中約40%~70%來(lái)自內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的尾氣排放。中國(guó)大城市的污染狀況目前是全世界最為嚴(yán)重的,全世界空氣污染最嚴(yán)重的20個(gè)城市中,有10個(gè)在中國(guó)。而中國(guó)華北、華東的大城市調(diào)査中,大氣污染的70%來(lái)自于汽車(chē)的尾氣排放?；谶@些原因,新能源汽車(chē)就成為解決能源與環(huán)境問(wèn)題的一個(gè)選擇。新能源汽車(chē)的發(fā)展史能源危機(jī)環(huán)

2、境污染日益增長(zhǎng)的汽車(chē)總量矛盾汽車(chē)發(fā)展趨勢(shì)未來(lái)10年將迎來(lái)全球汽車(chē)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)節(jié)能汽車(chē)指以內(nèi)燃機(jī)為主要?jiǎng)恿ο到y(tǒng)，綜合工況燃料消耗量提前達(dá)到下一階段目標(biāo)值標(biāo)準(zhǔn)的汽車(chē)。輕量化新能源汽車(chē)指采用新型動(dòng)力系統(tǒng)，完全或主要依靠新型能源驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)。插電式混合動(dòng)力純電動(dòng)汽車(chē)燃料電池車(chē)……輕量化是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)——汽車(chē)發(fā)展的趨勢(shì)智能化節(jié)能﹠環(huán)保作為全球汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)第一大國(guó)，中國(guó)必須把握汽車(chē)未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)??！城市化人口增加成本壓力宏觀經(jīng)濟(jì)■為什么要做輕量化-理由一國(guó)家政策-節(jié)能惠民國(guó)家法規(guī)-嚴(yán)格油耗國(guó)家戰(zhàn)略-節(jié)能減排2015年CO2排放155g/km，2020年CO2排放112g/km。20

3、15年節(jié)能惠民5.9L/100km，2020年節(jié)能惠民4.5L/100km。2015年平均油耗6.9L/100km，2020年平均油耗5.0L/100km輕量化與油耗、性能的關(guān)系(逸動(dòng)實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果)：1.實(shí)際油耗：整備質(zhì)量每減重100kg，油耗降低約0.4L/100km；2.加速性能：整備質(zhì)量每減重100kg，0-100km/h加速性提升8-10%；3.制動(dòng)性能：整備質(zhì)量每減重100kg，制動(dòng)距離縮短2～7m。整車(chē)輕量化是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的重要途徑■為什么要做輕量化-理由二隨著新能源汽車(chē)的發(fā)展，新的能源系統(tǒng)帶來(lái)的車(chē)身重量增加，汽車(chē)輕量化發(fā)展趨勢(shì)事在必行！以純電

4、動(dòng)汽車(chē)電池系統(tǒng)的重量為例，普通電池系統(tǒng)凈增加整車(chē)重量250-400kg！■為什么要做輕量化-理由三空氣阻力（對(duì)油耗貢獻(xiàn)約25％）與整備質(zhì)量無(wú)關(guān)聯(lián)。而大約油耗的75％與整備質(zhì)量有關(guān)(滾動(dòng)阻力對(duì)油耗貢獻(xiàn)約35％，加速阻力和爬坡阻力對(duì)油耗貢獻(xiàn)約40％)?！鰶Q定油耗的因素FWi-牽引力FR-滾動(dòng)阻力FL-空氣阻力FSt-爬坡阻力FB-加速阻力FWi=FR+FL+FSt+FB■減重與油耗的關(guān)系汽車(chē)整備質(zhì)量每減少100Kg，百公里油耗降低0.3-0.6L；車(chē)重減小10％，可降低6％～8％的油耗，降低5～6%的排放。輕量化是實(shí)現(xiàn)汽車(chē)節(jié)能減排最有效的技術(shù)手段之一輕量化是實(shí)現(xiàn)汽車(chē)節(jié)能減排

5、最有效的技術(shù)手段之一■降低整車(chē)油耗的標(biāo)準(zhǔn)途徑1）改善發(fā)動(dòng)機(jī)性能，提高燃燒效率(動(dòng)力更新?lián)Q代技術(shù)難度大、耗資多，對(duì)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈帶動(dòng)不明顯)；2）減輕汽車(chē)自重，進(jìn)行汽車(chē)的輕量化設(shè)計(jì)（節(jié)能效果排第二位，涉及面廣，可以帶動(dòng)原材料和零部件等汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的的發(fā)展，最容易實(shí)現(xiàn)）；3）提升汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能，降低滾動(dòng)阻力；（風(fēng)阻系數(shù)主要由造型決定，不可能所有車(chē)都像賽車(chē)一樣風(fēng)阻系數(shù)降得很低）4）提高動(dòng)力傳動(dòng)效率，減小功或動(dòng)力傳遞損失；（能量傳遞總是有損失的）縱觀汽車(chē)重量的變化歷史，因?qū)ζ?chē)安全性、功能性要求的增加，整車(chē)重量逐漸增加。但進(jìn)入21世紀(jì)后，越來(lái)越嚴(yán)格的環(huán)保和排放法規(guī)要求，目前整車(chē)重

6、量呈明顯現(xiàn)下降的趨勢(shì)。奧迪A6七代車(chē)型重量的變化歷程■汽車(chē)重量的變化歷程安全性提高、舒適性和功能的增加導(dǎo)致重量增加。油耗與排放的要求使汽車(chē)輕量化成為必然趨勢(shì)1160Kg1230Kg1545Kg1790Kg1990Kg2050Kg1980Kg2012汽車(chē)輕量化輕質(zhì)材料高強(qiáng)鋼輕合金復(fù)合材料…結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)等強(qiáng)度設(shè)計(jì)形狀拓?fù)鋬?yōu)化集成化設(shè)計(jì)…先進(jìn)制造工藝激光拼焊板連續(xù)變截面板空心連續(xù)變截鋼管自沖鉚接…復(fù)合材料的使用時(shí)整車(chē)輕量化的主要途徑之一。整車(chē)輕量化的途徑國(guó)內(nèi)外新能源汽車(chē)的主要政策復(fù)合材料在汽車(chē)上的應(yīng)用歷程在塑料及其復(fù)合材料在汽車(chē)上的應(yīng)用歷程上，中航復(fù)合材料有限責(zé)任公司李宏遠(yuǎn)副

7、總經(jīng)理的“復(fù)合材料在汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用”報(bào)告認(rèn)為：（1）成熟的第一步：通用改性塑料，比如PP、PVC、ABS及PA等耐熱熱增強(qiáng)改性，主要應(yīng)用在汽車(chē)內(nèi)外裝飾件上。（2）進(jìn)行的第二步：長(zhǎng)/短玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，主要應(yīng)用于汽車(chē)部分結(jié)構(gòu)件和功能件上，是目前廣泛應(yīng)用于汽車(chē)上的重要復(fù)合材料。纖維熱塑性塑料：SMC/BMC;纖維熱塑性塑料：GMT、LFT。（3）關(guān)鍵的第三步：汽車(chē)用復(fù)合材料關(guān)鍵性的第三步，碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（CFRP），主要應(yīng)用于車(chē)身承載結(jié)構(gòu)件。（4）追求的第四步：追求綠色的第四步，天然植物纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，主要應(yīng)用于汽車(chē)內(nèi)外裝飾件，有機(jī)