2023年04月复合材料在新能源汽车上的应用以及成型工艺.pptxVIP

2023营销中心4月培训广东百汇达新材料有限公司目录/Contents一新能源汽车背景复合材料在汽车零部件中的常见应用二复合材料的制造工艺行业浅析四三一、新能源汽车背景 里程焦虑一直是新能源汽车的头痛点，无论哪个新车的上市，极限里程挑战都是其必过难关。降低重量是提高里程续航的方案之一。一般认为纯电动汽车重量降低10％，续航里程便可增加约6％。新能源汽车“三电”系统约占整车整备质量的1/4左右，有数据显示，在传统汽车基础上设计的新能源汽车比传统燃油车质量会增加15%以上，所以轻量化是新能源汽车比传统汽车更需要的课题。 在动力电池系统中，电池壳占系统总重量约 20-30%，是主要结构件，显著影响其电耗、动力性、制动性能、被动安全性、一次充电续航里程等，因此新能源汽车电池壳的轻量化显得更为重要。轻量化离不开高强度钢、镁铝合金、高性能塑料和碳纤维复合材料等轻量化材料的应用。◆减轻重量: 如果电池外壳由100％的复合材料而不是铝制成，则车体重大最多可减轻40％。由于电池盒因素导致车体重量减轻，因此在牵引较轻的车辆时，所需的电池和发动机尺寸都会减小。这种积极的螺旋效应可降低车辆成本和里程焦虑，有助于大力促进电动汽车的规模化使用。◆隔热性: 复合材料除了材质较轻的特质外，还避免了对单独隔热系统的需求，这进一步减轻了车体重量，有助于精简供应链和价值链。对于金属电池封装外壳，需要在材料周围加装隔热保温系统，以保持电池的工作温度。由于复合材料具有隔热保温特性，在防止传热方面有着很好的效果，因此无需在系统中加装更多的增重部件。◆噪音、振动和声振粗糙度: 相对于金属材料而言，复合材料的噪声、振动和声振粗糙度（NVH）较小，因为它们具有固有的阻尼特性。这对于电池封装外壳和其它车辆部件而言都是如此，两者的差异性可能意味着在驾驶体验方面，一个更豪华舒适，而另一个舒适度要差一些。◆安全性: 从更大的车身来看，复合材料电池外壳可以设计为车身结构的一部分，不仅可以保护电池，还可以保护车辆中的乘客。复合材料的强度和刚度特性超过了铝或钢，从而能够提供更好的碰撞安全性。这种结合将需要电池封装外壳供应商和底盘设计者之间的密切合作，但对于提高车辆安全性而言，的确是切实可行的。二、复合材料在汽车零部件中的常见应用 复合材料，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观（微观）上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。导流板和扰流板1、进气支管2、电池外壳和底盘3、保险杠和保险杠横梁4、气缸盖（如气门、摇臂、凸轮）盖5、车窗/天窗框架6、前端格栅开口板7、前向前照灯的壳体8、隔热板（例如发动机、变速器）9、支柱和覆盖物10、电池包防护板三、复合材料的制造工艺1、模压成型工艺概述：工艺分类一: 以树脂基体大类划分，主要分为:热固性和热塑性两大类 热固性模压工艺主要包括:SMC、BMC/DMC、短纤维模压料、CF-SMC、D-SMC、PCM、WCM、DFCM、RPM、LFI、Tailored SMC等 树脂基体主要为:不饱和聚、酚醛、环氧、乙烯基酯 热塑性冲压工艺主要包括: GMT、LFT-D、TPF、LWRTTailored LFT (E-LFT) 、FiberForm等树脂基体主要为:聚丙烯、尼龙6、聚苯硫醚、聚醚醚酮工艺分类二: 以增强纤维的形态进行划分，主要分为:短纤维模压工艺连续纤维模压工艺和复合模压技术 短纤维模压工艺主要包括: SMC、BMC/DMC、短纤维模压料、CF-SMC、D-SMC、GMT、LFT-D、LFI等 连续纤维模压工艺主要包括:PCM、DFCM、WCMRPM、TPF、LWRT 等。 复合模压工艺主要包括: Tailored SMC (PCM+SMC)Tailored LFT (E-LFT) 、FiberForm等2、模压成型工艺流程：四、行业浅析 复合材料行业由于玻璃纤维增强片状模压复合材料(SMC、BMC、PCM)在各种内、外身件上应用，使纤维增强热固性复合材料在汽车上的应用已经显著增长。碳纤维增强复合材料除了比其他的结构具有更大的减轻重量的潜力之外，它们的大规模应用并没有出现，其主要原因是成本高和碳纤维资源有限也存在着生产周期长和缺少针对汽车环境的特定设计信息的问题。这些问题已经阻碍了纤维增强复合材料在汽车工业上的应用。为了纤维增强复合材料在未来汽车上得到更多的应用，需要开发更加有效的结构分析与设计工具，更加