內(nèi)容來(lái)自123456
使用碳(C)纖維材料(Material)可以有效降低(reduce)汽車自身重量,這一點(diǎn),在汽車行業(yè)已是不爭(zhēng)的事實(shí)。碳纖維配件“外柔內(nèi)剛”,質(zhì)量比金屬鋁輕,但強(qiáng)度卻高于鋼鐵,并且具有耐腐蝕、高模量的特性,在國(guó)防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性,又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性,是新一代增強(qiáng)纖維。使用碳纖維材料在減重的同時(shí),能大幅度最大化減少油耗和降低污染,這也是相關(guān)(related)的實(shí)驗(yàn)(experiment)數(shù)據(jù)可以證明的。但是在汽車中使用多少碳纖維材料、在哪些部位使用性價(jià)比比比較高?在汽車制造的整體成本中會(huì)造成多少影響(influence),這需要一個(gè)更為客觀和具體的考量。
使用碳(C)纖維僅僅是使車子更輕而已?
碳(C)纖維一般會(huì)與環(huán)氧樹脂結(jié)合成復(fù)合材料使用,這種復(fù)合材料繼承了碳纖維本身較強(qiáng)的比強(qiáng)度、比模量、耐疲勞強(qiáng)度以及吸能抗震性等一系列優(yōu)點(diǎn),同時(shí)繼承了環(huán)氧樹脂配方設(shè)計(jì)靈活多樣、應(yīng)用針對(duì)性強(qiáng)等特性。與鋁合金(alloy)結(jié)構(gòu)件相比,
碳纖維復(fù)合材料減重效果可達(dá)到20%-40%,與鋼類金屬件相比,碳纖維復(fù)合材料的減重效果甚至可達(dá)到60%-80%。但是碳纖維復(fù)合材料的使用,不僅減輕了整車的重量,更為汽車制造的工藝帶來(lái)了深層次的影響和改變?!?
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沖壓、焊接、涂裝、總裝作為汽車的四大工藝,隨著碳(C)纖維復(fù)合材料的加入以及比例上的增多,將發(fā)生一定的變化。碳纖維生產(chǎn)具有許多優(yōu)良性能,碳纖維的軸向強(qiáng)度和模量高,密度低、比性能高,無(wú)蠕變,非氧化環(huán)境下耐超高溫,耐疲勞性好,比熱及導(dǎo)電性介于非金屬和金屬之間,熱膨脹系數(shù)小且具有各向異性,耐腐蝕性好,X射線透過(guò)性好。良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能、電磁屏蔽性好等。例如,沖壓會(huì)被復(fù)合材料成型中的模壓和鍛造工藝所替代;未來(lái)整車也不再需要那么多的焊接,除了熱塑性復(fù)合材料會(huì)用超聲波(是一種頻率高于20000赫茲的聲波)做一些焊接外,焊接基本上會(huì)被膠接、鉚接這樣的工藝所替代;由于復(fù)合材料沒(méi)有耐腐蝕性的要求,基本上有些車型已經(jīng)不需要涂裝,而且涂裝哪怕是外附件涂裝溫度(temperature)也不會(huì)很低,像某些注塑件,其涂裝溫度只有 85 度;復(fù)合材料成型、整車模塊化以后,其總裝生產(chǎn)線長(zhǎng)度要求會(huì)大幅度減少,因?yàn)檎囍挥袔资畟€(gè)模塊,車的組裝節(jié)奏將會(huì)變得非常快。這對(duì)于總裝線的投入成本會(huì)大幅度下降。所以有業(yè)內(nèi)人士稱,碳纖維復(fù)合新材料的大規(guī)模應(yīng)用會(huì)降低整個(gè)汽車制造商的準(zhǔn)入門檻。因?yàn)?,工藝上的這些改變不僅重置了汽車制造中各元素的配備,更從根本上解構(gòu)了傳統(tǒng)汽車生產(chǎn)成本的計(jì)算模式。
123456 近日,國(guó)內(nèi)某電動(dòng)客車廠家的產(chǎn)品(Product)新聞發(fā)布會(huì)上發(fā)布了一款碳纖維材料純電動(dòng)客車,現(xiàn)場(chǎng)12米長(zhǎng)的實(shí)車并非整車全部使用了碳纖維材料,而是車輛的頂棚、左右側(cè)圍和底板所構(gòu)成的車架采用了碳纖維復(fù)合材料。據(jù)發(fā)布會(huì)上的資料介紹,這款電動(dòng)客車所使用碳纖維材料的部件重量約為1.8噸,相比于使用鋼材料的車身可以減重約23%,使整車質(zhì)量控制(control)在8.5噸以內(nèi),車輛的續(xù)駛里程可以達(dá)到500km以上。從生產(chǎn)(Produce)成本上看,這款使用了碳纖維復(fù)合材料的客車比傳統(tǒng)鋼材料的同級(jí)別客車補(bǔ)貼前成本高出20萬(wàn)左右,這占了整車生產(chǎn)成本中一個(gè)很大的比例,但是該客車生產(chǎn)廠家卻對(duì)市場(chǎng)持有樂(lè)觀態(tài)度,其負(fù)責(zé)人坦言 ;并不擔(dān)心這款車的銷量。 ;在他看來(lái),盡管由于使用了碳纖維材料使得整車成本增加,但整車質(zhì)量的提升與續(xù)駛里程的增長(zhǎng)可以增加車輛的使用的時(shí)長(zhǎng),可以比同級(jí)別車型略有所長(zhǎng)。另外,動(dòng)力電池(Battery)重量的減輕與成本的降低,也將彌補(bǔ)碳纖維材料使用帶來(lái)的高成本不足。
copyright 123456 對(duì)于新能源車型來(lái)說(shuō),動(dòng)力電池是其核心組成部分,作為動(dòng)力電池的承載件,動(dòng)力電池箱體(BOX)一般安裝在車體下部,主要用于保護(hù)動(dòng)力電池在受到外界碰撞、擠壓時(shí)不被損壞。碳纖維配件“外柔內(nèi)剛”,質(zhì)量比金屬鋁輕,但強(qiáng)度卻高于鋼鐵,并且具有耐腐蝕、高模量的特性,在國(guó)防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性,又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性,是新一代增強(qiáng)纖維。公司(Company)為國(guó)內(nèi)多家新能源汽車提供碳(C)纖維動(dòng)力電池箱體及其他碳纖維汽車結(jié)構(gòu)件,其市場(chǎng)部負(fù)責(zé)人曾在碳纖維應(yīng)用成本方面做過(guò)相關(guān)計(jì)算,以一款碳纖維動(dòng)力電池箱體為例,用碳纖維復(fù)合材料制作的箱體重量?jī)H為2.7kg,與傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)材料制作的電池箱體相比大約能減重80%,在強(qiáng)度和荷載力上同樣能達(dá)到相關(guān)的技術(shù)要求,更重要的是,因?yàn)檐圀w下方的運(yùn)行環(huán)境惡劣(liè),該款碳纖維電池箱體展現(xiàn)出的抗腐蝕、防水、阻燃、使用壽命(lifetime)長(zhǎng)等性能可以很好地應(yīng)對(duì)和解決這些問(wèn)題。從成本上看,使用碳纖維復(fù)合材料動(dòng)力電池箱比鋼結(jié)構(gòu)電池箱要多付出一千多元,但是10千克的減重在長(zhǎng)達(dá)數(shù)年的車輛運(yùn)行過(guò)程中將產(chǎn)生不可小覷的效應(yīng)。首先,根據(jù)已有的實(shí)驗(yàn)(experiment)數(shù)據(jù)計(jì)算,車身每減重100千克將降低(reduce)能耗20%,那么僅僅一個(gè)碳纖維動(dòng)力電池箱就可以減少2%的能耗,數(shù)字雖然不大,但是運(yùn)行時(shí)間越長(zhǎng),在運(yùn)行上節(jié)約的成本越多。其次,碳纖維電池箱體強(qiáng)大的耐腐蝕性能和超長(zhǎng)的使用壽命,直接降低了箱體維修和更換所帶來(lái)的成本。因此,從整體上衡量,由使用碳纖維復(fù)合材料而帶來(lái)的一部分成本升高,就顯得微不足道了。
內(nèi)容來(lái)自123456 那么是不是碳纖維復(fù)合材料(Material)用的越多越好呢?碳纖維復(fù)合材料的成型工藝決定了它最終的使用成本,因而盡量選用碳纖維復(fù)合材料成型較為容易的部件進(jìn)行輕量化替換,性價(jià)比最高,而并非是盲目求量。另外,使用碳纖維復(fù)合材料對(duì)汽車制造成本的具體影響(influence)是與輕量化之前的成本成正比的,原成本越高,輕量化的價(jià)值越高。
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