碳纤维在新能源车辆上的应用分析

  为了进一步增加市场竞争力,电动车(EV)和混动车(HV)等车型搭载的电池必须要加倍扩充容量,这对电池箱的尺寸和轻量化都提出了挑战,一方面要求储电量越来越多,另一方面车体自重还要越来越轻,方能符合低能耗、低排放、少污染的环境需求。利用先进复合材料可以帮助新能源车实现电池箱体的高强度轻量化目标。

  碳纤维复合材料与金属材料以最优化的形式组合而成,通过模压、热压罐等多种成型方式实现了电池箱托盘和外罩等复杂形状的一体化成型。这种一体化成型技术能够在最大程度上保证箱体的密封性和安全性,还可以有效减少金属件的配置,在简化装备工序的同时降低电池箱的重量。

  传统的电池箱主要使用铁和铝等金属材料以保证其强度和刚性,但使用金属材料的电池箱在自重控制、使用安全性以及适应复杂车辆布局的形状自由度方面存在诸多缺陷。

  常见的环氧碳纤维复合材料在耐火性和耐高温性等方面也无法满足车体材料对安全性所提出的要求,所以研究人员就研发出耐高温阻燃型碳纤维复合材料,从材料方面降低突发事故对人体可能造成的有害性;另一方面根据客户的设计需求,部分框架和连接件仍采用金属材料,确保箱体具备足够的刚性与抗冲击性。

  除了实现比传统金属电池箱更好的轻量化效果外,碳纤维复合材料还赋予电池箱体以尺寸稳定性、耐腐蚀性和更长的使用寿命。

  受应用成本、生产效率等客观因素的制约,碳纤维复合材料在汽车领域的应用一直未能成为真正的“主流”,主要受材料研发与制造技术的制约。江苏博实也将继续发挥其在碳纤维高性能材料及成型技术等方面的特殊优势,积极参与多材料复合型汽车零部件的开发与设计,为全面提升电动车(EV)和混动车(HV)电池环保效率及运行安全做出贡献。