Композитните материали се използват в обвивките на акумулаторни батерии на електрически превозни средства, за да се облекчи" безпокойство от пробег"
Агенцията за опазване на околната среда (EPA) казва, че на всеки 100 паунда губи автомобил, икономията на гориво се увеличава с 1-2%. Индустрията на електрическите превозни средства (ЕВ) се ангажира с подобряване на енергийната ефективност и облекчаване на" безпокойство от пробег" ;, което несъмнено носи бизнес възможности. Опаковъчната обвивка на батерията (известна още като слот за батерия, кутия или корпус) на електрически автомобил се използва главно за опаковане и защита на батерията. Те са различни по форма и размер и също като другите авточасти имат различен избор по отношение на материалите и конкуренцията между различните материали е жестока. Алуминият и стоманата са традиционните материали за опаковане на батерии. Композитните материали обаче могат да предложат по -добри алтернативи, което значително ще подобри работата на електрическите превозни средства.
труден проблем
Понастоящем мащабната популярност на електрическите превозни средства е измъчена от безпокойството от пробег, защото хората се притесняват, че разстоянието за шофиране не е достатъчно дълго след едно зареждане. За да се облекчи безпокойството при пробег, няма съмнение, че хората се нуждаят от безопасни, леки и рентабилни електрически превозни средства. За да могат електрическите превозни средства да постигнат тази цел на пазара, техните компоненти също трябва да имат тези характеристики. Ако даден компонент може да бъде направен от по -леки материали, без това да се отрази на неговата безопасност и функционалност, това несъмнено е разумен избор за дизайнери и скрининг на материали на производители на оригинално оборудване (OEM) и доставчици на системи.
По някакъв начин заместването на метални материали с композитни материали може не само да се сравни с функционалността на миналото, но дори да надмине предишното представяне, тъй като композитните материали носят допълнителни предимства. Добър пример е опаковката на батерията на електрически превозни средства, тъй като композитните материали могат да намалят теглото, да подобрят топлоизолацията, да намалят шума, да намалят вибрациите и да намалят грапавостта на звука и вибрациите. Нека' разгледаме по -отблизо всички аспекти на съставните функции:
Намалете теглото
Може да се каже, че основният движещ фактор при избора на композитни материали е намаляването на теглото на каросерията на автомобила. Ако корпусът на батерията е изработен от 100% композитни материали вместо алуминий, теглото на каросерията на автомобила може да бъде намалено с до 40%. Комплектът батерии, изработен от композитни материали, е с леко тегло, което има положителен ефект върху дизайна на автомобила. Тъй като теглото на каросерията на автомобила се намалява поради фактора на кутията на акумулатора, необходимата батерия и размерът на двигателя ще бъдат намалени при теглене на по -леко превозно средство. Този положителен спирален ефект може да намали разходите за превозни средства и пробега и да помогне за насърчаване на широкомащабното използване на електрически превозни средства.
Топлоизолация
В допълнение към леката природа на композитния материал, той също така избягва необходимостта от отделни изолационни системи, което допълнително намалява теглото на каросерията на автомобила и спомага за рационализирането на веригата за доставки и веригата на стойността. За металната обвивка на батерията, топлоизолационната система трябва да бъде инсталирана около материала, за да се поддържа работната температура на батерията. Тъй като композитният материал има характеристиките на топлоизолация, той има добър ефект за предотвратяване на топлопреминаването, така че няма нужда да се добавят повече компоненти с добавено тегло в системата.
Шум, вибрации и грапавост
Въпреки че това не е ключов фактор, свързан с безопасността, превозните средства с нисък шум са по -осъществими от търговска гледна точка. Шумът, вибрациите и виброакустичната грапавост (NVH) са резултат от вибрации или шум, които ще се разпространяват и отклоняват чрез звука в кабината. В сравнение с металните материали, шумът, вибрациите и грапавостта на звуковите вибрации (NVH) на композитните материали са по -малки поради присъщите им характеристики на амортизация. Това важи за комплектите акумулатори и други компоненти на превозното средство, а разликата между двете може да означава, че по отношение на шофьорския опит единият е по -луксозен и удобен, а другият е по -малко удобен.
Безопасност
От гледна точка на по -голямо тяло, композитната обвивка на батерията може да бъде проектирана като част от структурата на каросерията, която не само може да защити батерията, но и да защити пътниците в превозното средство. Свойствата на здравина и твърдост на композитните материали надвишават тези на алуминия или стоманата, което може да осигури по -добра безопасност при сблъсък. Тази комбинация ще изисква тясно сътрудничество между доставчиците на батерии и дизайнерите на шасита, но е възможно да се подобри безопасността на автомобила.
Пултрузионно формоване
Мащабното производство е много важно за намаляване на общите разходи. Непрекъснатите производствени методи, като пултрузия, могат да се използват за производство на компоненти на акумулаторни батерии за електрически превозни средства. В сравнение с други композитни методи на производство, процесът на пултрузия позволява на производителите на композити да запълнят повече влакна в едно и също напречно сечение, което може да произведе по -здрави, но по -леки части.
Не забравяйте, че влакното е частта, която носи товара на материала. В тясно сътрудничество с производителите на композитни материали, съдържанието и подреждането на влакната могат да бъдат прецизно проектирани, за да се постигнат най -добрите характеристики на съотношението тегло / якост.
Как ще се развие в бъдеще?
Ако, както е предвидено от Агенцията за опазване на околната среда на САЩ (EPA), производителите на оригинално оборудване (OEM) могат да получат възвръщаемост на енергийната ефективност от леки автомобили, тогава композитите несъмнено ще играят роля. Неговата функция е не само просто да намали теглото на превозното средство, но и да подобри безопасността при сблъсък, да подобри динамичните показатели и шофирането на превозното средство и да подобри общата здравина на превозното средство. Тревожността от пробег все още е един от ключовите проблеми, които индустрията на електрическите превозни средства трябва да преодолее. Като се има предвид изборът на материали, различни от традиционните материали за корпуса на акумулатора, е важна стъпка за намаляване на теглото на каросерията на автомобила и подобряване на икономията на гориво.
Източник: Jung
