新能源汽車復合材料輕量化

❶ 為什麼現在很多汽車都要輕量化設計呢 比如像法拉利和蘭博基尼等超跑品牌用全鋁或碳纖維車身有什麼好處

汽車輕量化是目前汽車行業的趨勢，減輕自重可有效減少汽車行進過程中的能耗提升行駛里程，目前碳纖維材料是汽車輕量化的最佳解決方案之一。

碳纖維在汽車中的應用涉及車身、電池箱、座椅以及剎車片等部件中。碳纖維車身和座椅，一體成型技術減少了零部件的使用，降低了安裝成本，碳纖維車身質量比鋼制車身質量降低40%-60%，減少了能耗，提高了續航能力。
新能源電動汽車電池箱體作為電池模塊的承載件，要求箱體可以保護電池模塊免受雨水、灰塵以及道路環境對其的侵蝕，碳纖維復合材料強度剛度都很高，而且由於它是非金屬材質，不與化學物質發生反應，能很好地滿足電池箱體的使用要求，並且相較傳統金屬電池箱，碳纖維電池箱可以減輕自重提升續航力。

❷ 汽車輕量化的材料

1、有色合金

以乘用車來說，1973年每輛車所使用的有色合金佔全部用材的重量比為5.0%，1980年增至5.6%，而1997年則達到了9.6%。有色合金在汽車上應用量的快速增長是汽車材料發展的大趨勢。

2、鋁合金

鋁的密度約為鋼的1/3，是應用最廣泛的輕量化材料。以美國生產的汽車產品為例，1976年每車用鋁合金僅39kg，1982年達到62kg，而1998年則達到了100kg。

汽車輕量化主要途徑

1、汽車主流規格車型持續優化，規格主參數尺寸保留的前提下，提升整車結構強度，降低耗材用量；

2、採用輕質材料。如鋁、鎂、陶瓷、塑料、玻璃纖維或碳纖維復合材料等；

3、採用計算機進行結構設計。如採用有限元分析、局部加強設計等；

4、採用承載式車身，減薄車身板料厚度等。

❸ 汽車輕量化技術有哪些

現今階段，無論是從性能考慮，還是從環保出發，汽車輕量化都已成為一種必然趨勢。而碳纖維復合材料是汽車輕量化的不二之選，眾所周知的頂級方程式賽車車身就整體使用的是碳纖維復合材料。隨著技術的發展，這種材料逐步普及，已經開始運用於普通汽車上。
一、汽車輕量化已勢不可擋
減輕車重是人們一直在追求探索的。汽車變輕，一方面能提高車輛性能，另一方面更能滿足節能環保的需求。如果將現在汽車的鋼材部件全部由碳纖維復合材料置換，車體重量可減輕40-50％，車子的提速和轉向等性能顯著提升。此外，當前我國機動車污染物排放量已超4,500萬噸。研製輕量化汽車是實現我國低碳經濟的迫切需求。數據顯示，汽車每減重10%，燃油消耗可節省7%，目前鋼鐵材料約占車體重量的3／4，如果汽車的鋼材部件全部由碳纖維復合材料置換，車體重量可減輕300kg，燃油效率提高36％，二氧化碳排放量可削減17％。若減重20%-30%，每車每年CO2排放可減少0.5T，不僅減少了使用成本，更加綠色環保。
二、碳纖復合材料是必然選擇
碳纖維是由化纖和石油經特殊工藝製成的纖維，除了和一般碳素材料一樣具備耐高溫、耐摩擦、導電、導熱等特性外，它強度更高，質量輕，更耐腐蝕。它的密度不到鋼的1／4，但抗拉強度卻是鋼的7～9 倍，抗拉彈性也高於鋼，在2000℃以上的高溫惰性環境中，是唯一強度不下降的物質。在有機溶劑、酸、鹼中不溶不脹，耐蝕性出類拔萃。而且它外形柔軟，可加工成各種織物。從使用的角度看，碳纖維不存在腐蝕生銹的問題，比普通金屬耐用。在極端氣候條件下，碳纖維的性質幾乎不發生變化。使用碳纖維製造車身，可以省去高成本、繁瑣的塗裝工藝。難怪有人說，碳纖維幾乎是目前可知的最能讓汽車減重的完美材料。

❹ 新能源汽車車身結構的輕量化要求有哪些

汽車的行駛阻力包括空氣阻力、滾動阻力、爬坡阻力和加速阻力。滾動阻力、爬坡阻力、加速阻力與正常質量成正比。數據研究表明，車輛重量每減少10%，油耗可降低6%-8%，排放可降低4%左右。

整車由車身、底盤、發動機和汽車電子組成。對於乘用車，車身占據整車質量的40%到60%，約70%的油耗用於車身質量。因此，輕量化車身，是輕量化汽車的重要組成部分。車身結構的優化是國內外汽車輕量化研究的重點。對於新能源汽車來說，輕量化更為突出。

二、結構優化設計結構優化設計是車身輕量化的基礎

車身、車架和軸承部件結構復雜，集成了各種材料和工藝。車身結構對車輛的被動安全性、結構剛度、強度和振動性能有很大影響。目前車身結構減重優化設計是在保證車身結構性能的前提下，通過CAE等分析技術降低零件質量。在實際生產中，結構優化設計的減重方法包括空心結構、薄壁結構和復合材料結構。這些優化設計使車輛面板和結構部件更輕。

三、輕量化製造技術

通過對材料性能的研究，不同的製造工藝可以在製造過程中減輕零件的重量。

常用的製造技術包括激光焊接技術、電磁成形技術、先進連接技術等。激光拼焊技術可以將不同材料、厚度和表面處理要求的工件用激光連接起來，形成新的毛坯，然後壓製成零件。例如，乘用車的側壁部件通常是激光焊接的。激光焊接技術可以有效降低零件質量，減少焊接接頭，提高強度。通過先進的製造技術，主要解決產品的性能問題，進而解決輕量化問題。

❺ 汽車輕量化材料有哪些

汽車輕量化材料，是指一些汽車小部件可以用塑料來代替掉，讓汽車向輕量化靠攏；現在很多汽車都開始嘗試用免噴塗這種環保新型材料！鴻盛免噴塗材料是指在特定樹脂中加入特殊的珠光粉或金屬顏料等通過配套特殊相容技術改性直接注塑成型即可實現各種珠光、炫彩或金屬的類似噴塗、UV罩光的外觀效果的一種新型環保材料。

而免噴塗材料在汽車上的應用又分為外飾件和內飾件！

外飾件：高光免噴塗材料主要有PP、PMMA/ASA、PC和ASA，他們主要應用在汽車的控制面板、格柵、擋泥板等部件；金屬光澤效果的免噴塗材料主要以PP、ABS、PC/ABS、PMMA、PA為主，應用於汽車保險杠、踏板、行李架等。

內飾件：裝飾板、亮黑裝飾、出風口格柵等。

❻ 汽車的車身輕量化，可能造成的危害有哪些呢

早些年有些很奇怪的謠言流傳開來，說什麼「車越重越安全」「越重的車在高速行駛越穩」，汽車輕量化研究人員也哭暈在廁所了好嗎。這些謠言回想起來真的很可笑啊，但當時還是有人一本正經地吹牛逼讓吃瓜群眾覺得有道理。現在吃瓜群眾早就提高了自己的姿勢水平，都知道車重不等於安全，就好像看起來胖的人不一定強壯一樣的道理，所以我主編也從不讓我幫忙搬輪胎。

在材料使用方面，最受關注的是鋁合金和鎂合金，畢竟這兩種材料主要代替鋼鐵，江青重量、提高強度。

鋁的重量只有鐵的1/3，並且回收利用率高，汽車中的鋁有85%是可以回收的。但是鋁也有很多缺點，比如鋁不能夠焊接、不容易鈑金，噴漆也麻煩，安全性不如鋼。

❼ 國內有哪些汽車輕量化碳纖維復合材料廠家

主要有碳纖維復合材料、鋁材料和工程塑料的。其中工程塑料有聚賽龍的LFT材料、汽車用免噴塗塑料、微發泡材料、薄壁高剛材料等。

❽ 汽車採用哪些輕量比和新材料

1、鍍鋅鋼板

隨著汽車工業發展，為了提高車體使用壽命和增強車體材料的抗腐性能，鍍鋅鋼板得到廣泛使用。由於在目前汽車車身製造中，主要採用電阻點焊方法，與無鍍層鋼板相比，鍍鋅鋼板的點焊過程中還存在一些問題：先於鋼板熔化的鋅層形成鋅環而分流，致使焊接電流密度減小；鋅層表面燒損、污染電極而使電極壽命降低；鋅層電阻率低，接觸電阻小；容易產生焊接飛濺、裂紋及氣孔等缺陷。

2、高強度鋼板

從前的高強度鋼板，拉延強度雖高於低碳鋼板，但延伸率只有後者的50％，故只適用於形狀簡單、延伸深度不大的零件。現在的高強度鋼板是在低碳鋼內加入適當
的微量元素，經各種處理軋制而成，其抗拉強度高達420N/mm2，是普通低碳鋼板的2～3倍，延性能極好，可軋製成很薄的鋼板，是車身輕量化的重要材
料。到2000年，其用量已上升到50%左右。中國奇瑞汽車公司與寶鋼合作，2001年在試制樣車上使用的高強度鋼用量為262kg，占車身鋼板用量的
46%，對減重和改進車身性能起到了良好的作用。下表所示為美國轎車材料構成的變化。

材料構成 1980年

（KG/車）

1985年

（KG/車）

1990年

（KG/車）

2000年

（KG/車）

鋼 862 726 590 630

鑄鐵 227 136 113 136.07

鋁 54 68 91 95

塑料 91 109 136 149

玻璃 41 32 23 34

低合金高強度鋼板的品種主要有含磷冷軋鋼板、烘烤硬化冷軋鋼板、冷軋雙相鋼板和高強度IF冷軋鋼板等，車身設計師可根據板制零件受力情況和形狀復雜程度來選擇鋼板品種。

（1）含磷高強度冷軋鋼板：含磷高強度冷軋鋼板主要用於轎車外板、車門、頂蓋和行李箱蓋升板，也可用於載貨汽車駕駛室的沖壓件。主要特點為：具有較高強度，比普通冷軋鋼板高15％～25％；良好的強度和塑性平衡，即隨著強度的增加，伸長率和應變硬化指數下降甚微；具有良好的耐腐蝕性，比普通冷軋鋼板提高20％；具有良好的點焊性能；

（2）烘烤硬化冷軋鋼板：經過沖壓、拉延變形及烤漆高溫時效處理，屈服強度得以提高。這種簡稱為BH鋼板的烘烤硬化鋼板既薄又有足夠的強度，是車身外板輕量化設計首選材料之一；

（3）冷軋雙向鋼板：具有連續屈服、屈強比低和加工硬化高、兼備高強度及高塑性的特點，如經烤漆後其強度可進一步提高。適用於形狀復雜且要求強度高的車身零件。主要用於要求拉伸性能好的承力零部件，如車門加強板、保險杠等；

（4）超低碳高強度冷軋鋼板：在超低碳鋼（C≤0.005％）中加入適量的鈦或鈮，以保證鋼板的深沖性能，再添加適量的磷以提高鋼板的強度。實現了深沖性與高強度的結合，特別適用於一些形狀復雜而強度要求高的沖壓零件。

3、輕量化迭層鋼板

迭層鋼板是在兩層超薄鋼板之間壓入塑料的復合材料，表層鋼板厚度為0.2～0.3mm，塑料層的厚度占總厚度的25％～65％。與具有同樣剛度的單層鋼板相比，質量只有57％。隔熱防振性能良好，主要用於發動機罩、行李箱蓋、車身底板等部件。

4、鋁合金

❾ 汽車材料輕量化對汽車節能與安全有著怎樣的影響

隨著社會的不斷進步，人們的生活水平也在不斷提升，汽車的需求也比之前增加了許多，同時汽車的保有量也越來越大。隨著界各國推行強制汽車製造商降低汽車油耗的政策，汽車輕量化也就成為了各大車企的一個重要突破口。這時有人就會問道，輕量化是不是意味著偷工減料？輕量化對消費者有什麼影響？
現代汽車工業輕量化技術
汽車輕量化不等於汽車小型化，不但要減輕自身重量，而且安全性、舒適性、燃油經濟性都不能低於原來車型，並且成本和價格上也不能大幅度提高。在現代汽車工業發展中，主要應用這兩項技術來實現輕量化：
一、合理的設計結構
1、減小汽車結構框架和自身鋼板重量，並對其進行剛度校核和強度校核。在確2、保自身性能條件下，盡可能的輕。
3、通過改變運動結構方式，使結構整體變小，達到變輕的目的。
4、通過改變汽車的整體尺寸，整體變小，來減輕重量。
二、使用新型材料代替
能滿足安全性、舒適性和燃油經濟性的材料偶遇鋁合金、鎂合金、碳纖維、工程復合材料和塑料、其他輕量化材料（高性能陶瓷、高性能鋼）。
輕量化優點
輕量化這一概念最先起源於賽車運動，其目的是為了帶來更好的操控性，發動機輸出的動力能夠產生更高的加速度。由於車輛輕，起步時加速性能更好，剎車時的制動距離更短。另外有研究數據顯示，汽車整車重量降低10%，燃油效率可提高6%-8%；汽車整車重量，每減少100kg，百公里油耗可降低0.3-0.6升，CO2排放量可減少約5g/km。由此可見，汽車輕量化可以達到節能、減排、提升駕駛樂趣。
輕量化有哪些缺點
以鋁合金車身為主的話，成本偏高，但是會隨著將來規模化與技術成熟降低。主要問題出在碰撞之後的維修。鋼車身，小的碰撞變形，敲敲打打可以直接恢復原形，但是鋁合金車身不可，因為鋁合金常溫下成型性（形變能力）極差，敲打只會打壞部件，加溫的話又無法保證降溫後的強度，所以基本上說，碰撞變形後，鋁合金部件需要整件替換，十分麻煩，且費用昂貴。
輕量化會影響安全嗎？
從常理上來講，在同等條件下，汽車質量越輕，碰撞時沖擊能量越小，車身結構的變形、侵入量和乘員受到的沖擊加速度就越小，汽車對乘員的保護性能越好、越安全。但是在實際上，汽車的碰撞安全性不能用車的輕重和鈑金覆蓋件的薄厚來簡單地衡量，汽車重不等於它的碰撞安全性就一定好，反之亦然。對汽車碰撞安全性的評價，國內外都用相應的汽車被動安全性法規和標准，如果安全條件達不到，是不允許上市銷售的。
相反的是，汽車越輕，在以相同初速度剎車時，制動距離越短，制動性能就會有明顯改善，汽車主動安全性會變好。因此，合理的汽車輕量化不僅不會降低汽車的安全性，還有利於汽車安全性能的提升。