新能源汽车复合材料轻量化

❶ 为什么现在很多汽车都要轻量化设计呢 比如像法拉利和兰博基尼等超跑品牌用全铝或碳纤维车身有什么好处

汽车轻量化是目前汽车行业的趋势，减轻自重可有效减少汽车行进过程中的能耗提升行驶里程，目前碳纤维材料是汽车轻量化的最佳解决方案之一。

碳纤维在汽车中的应用涉及车身、电池箱、座椅以及刹车片等部件中。碳纤维车身和座椅，一体成型技术减少了零部件的使用，降低了安装成本，碳纤维车身质量比钢制车身质量降低40%-60%，减少了能耗，提高了续航能力。
新能源电动汽车电池箱体作为电池模块的承载件，要求箱体可以保护电池模块免受雨水、灰尘以及道路环境对其的侵蚀，碳纤维复合材料强度刚度都很高，而且由于它是非金属材质，不与化学物质发生反应，能很好地满足电池箱体的使用要求，并且相较传统金属电池箱，碳纤维电池箱可以减轻自重提升续航力。

❷ 汽车轻量化的材料

1、有色合金

以乘用车来说，1973年每辆车所使用的有色合金占全部用材的重量比为5.0%，1980年增至5.6%，而1997年则达到了9.6%。有色合金在汽车上应用量的快速增长是汽车材料发展的大趋势。

2、铝合金

铝的密度约为钢的1/3，是应用最广泛的轻量化材料。以美国生产的汽车产品为例，1976年每车用铝合金仅39kg，1982年达到62kg，而1998年则达到了100kg。

汽车轻量化主要途径

1、汽车主流规格车型持续优化，规格主参数尺寸保留的前提下，提升整车结构强度，降低耗材用量；

2、采用轻质材料。如铝、镁、陶瓷、塑料、玻璃纤维或碳纤维复合材料等；

3、采用计算机进行结构设计。如采用有限元分析、局部加强设计等；

4、采用承载式车身，减薄车身板料厚度等。

❸ 汽车轻量化技术有哪些

现今阶段，无论是从性能考虑，还是从环保出发，汽车轻量化都已成为一种必然趋势。而碳纤维复合材料是汽车轻量化的不二之选，众所周知的顶级方程式赛车车身就整体使用的是碳纤维复合材料。随着技术的发展，这种材料逐步普及，已经开始运用于普通汽车上。
一、汽车轻量化已势不可挡
减轻车重是人们一直在追求探索的。汽车变轻，一方面能提高车辆性能，另一方面更能满足节能环保的需求。如果将现在汽车的钢材部件全部由碳纤维复合材料置换，车体重量可减轻40-50％，车子的提速和转向等性能显著提升。此外，当前我国机动车污染物排放量已超4,500万吨。研制轻量化汽车是实现我国低碳经济的迫切需求。数据显示，汽车每减重10%，燃油消耗可节省7%，目前钢铁材料约占车体重量的3／4，如果汽车的钢材部件全部由碳纤维复合材料置换，车体重量可减轻300kg，燃油效率提高36％，二氧化碳排放量可削减17％。若减重20%-30%，每车每年CO2排放可减少0.5T，不仅减少了使用成本，更加绿色环保。
二、碳纤复合材料是必然选择
碳纤维是由化纤和石油经特殊工艺制成的纤维，除了和一般碳素材料一样具备耐高温、耐摩擦、导电、导热等特性外，它强度更高，质量轻，更耐腐蚀。它的密度不到钢的1／4，但抗拉强度却是钢的7～9 倍，抗拉弹性也高于钢，在2000℃以上的高温惰性环境中，是唯一强度不下降的物质。在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性出类拔萃。而且它外形柔软，可加工成各种织物。从使用的角度看，碳纤维不存在腐蚀生锈的问题，比普通金属耐用。在极端气候条件下，碳纤维的性质几乎不发生变化。使用碳纤维制造车身，可以省去高成本、繁琐的涂装工艺。难怪有人说，碳纤维几乎是目前可知的最能让汽车减重的完美材料。

❹ 新能源汽车车身结构的轻量化要求有哪些

汽车的行驶阻力包括空气阻力、滚动阻力、爬坡阻力和加速阻力。滚动阻力、爬坡阻力、加速阻力与正常质量成正比。数据研究表明，车辆重量每减少10%，油耗可降低6%-8%，排放可降低4%左右。

整车由车身、底盘、发动机和汽车电子组成。对于乘用车，车身占据整车质量的40%到60%，约70%的油耗用于车身质量。因此，轻量化车身，是轻量化汽车的重要组成部分。车身结构的优化是国内外汽车轻量化研究的重点。对于新能源汽车来说，轻量化更为突出。

二、结构优化设计结构优化设计是车身轻量化的基础

车身、车架和轴承部件结构复杂，集成了各种材料和工艺。车身结构对车辆的被动安全性、结构刚度、强度和振动性能有很大影响。目前车身结构减重优化设计是在保证车身结构性能的前提下，通过CAE等分析技术降低零件质量。在实际生产中，结构优化设计的减重方法包括空心结构、薄壁结构和复合材料结构。这些优化设计使车辆面板和结构部件更轻。

三、轻量化制造技术

通过对材料性能的研究，不同的制造工艺可以在制造过程中减轻零件的重量。

常用的制造技术包括激光焊接技术、电磁成形技术、先进连接技术等。激光拼焊技术可以将不同材料、厚度和表面处理要求的工件用激光连接起来，形成新的毛坯，然后压制成零件。例如，乘用车的侧壁部件通常是激光焊接的。激光焊接技术可以有效降低零件质量，减少焊接接头，提高强度。通过先进的制造技术，主要解决产品的性能问题，进而解决轻量化问题。

❺ 汽车轻量化材料有哪些

汽车轻量化材料，是指一些汽车小部件可以用塑料来代替掉，让汽车向轻量化靠拢；现在很多汽车都开始尝试用免喷涂这种环保新型材料！鸿盛免喷涂材料是指在特定树脂中加入特殊的珠光粉或金属颜料等通过配套特殊相容技术改性直接注塑成型即可实现各种珠光、炫彩或金属的类似喷涂、UV罩光的外观效果的一种新型环保材料。

而免喷涂材料在汽车上的应用又分为外饰件和内饰件！

外饰件：高光免喷涂材料主要有PP、PMMA/ASA、PC和ASA，他们主要应用在汽车的控制面板、格栅、挡泥板等部件；金属光泽效果的免喷涂材料主要以PP、ABS、PC/ABS、PMMA、PA为主，应用于汽车保险杠、踏板、行李架等。

内饰件：装饰板、亮黑装饰、出风口格栅等。

❻ 汽车的车身轻量化，可能造成的危害有哪些呢

早些年有些很奇怪的谣言流传开来，说什么“车越重越安全”“越重的车在高速行驶越稳”，汽车轻量化研究人员也哭晕在厕所了好吗。这些谣言回想起来真的很可笑啊，但当时还是有人一本正经地吹牛逼让吃瓜群众觉得有道理。现在吃瓜群众早就提高了自己的姿势水平，都知道车重不等于安全，就好像看起来胖的人不一定强壮一样的道理，所以我主编也从不让我帮忙搬轮胎。

在材料使用方面，最受关注的是铝合金和镁合金，毕竟这两种材料主要代替钢铁，江青重量、提高强度。

铝的重量只有铁的1/3，并且回收利用率高，汽车中的铝有85%是可以回收的。但是铝也有很多缺点，比如铝不能够焊接、不容易钣金，喷漆也麻烦，安全性不如钢。

❼ 国内有哪些汽车轻量化碳纤维复合材料厂家

主要有碳纤维复合材料、铝材料和工程塑料的。其中工程塑料有聚赛龙的LFT材料、汽车用免喷涂塑料、微发泡材料、薄壁高刚材料等。

❽ 汽车采用哪些轻量比和新材料

1、镀锌钢板

随着汽车工业发展，为了提高车体使用寿命和增强车体材料的抗腐性能，镀锌钢板得到广泛使用。由于在目前汽车车身制造中，主要采用电阻点焊方法，与无镀层钢板相比，镀锌钢板的点焊过程中还存在一些问题：先于钢板熔化的锌层形成锌环而分流，致使焊接电流密度减小；锌层表面烧损、污染电极而使电极寿命降低；锌层电阻率低，接触电阻小；容易产生焊接飞溅、裂纹及气孔等缺陷。

2、高强度钢板

从前的高强度钢板，拉延强度虽高于低碳钢板，但延伸率只有后者的50％，故只适用于形状简单、延伸深度不大的零件。现在的高强度钢板是在低碳钢内加入适当
的微量元素，经各种处理轧制而成，其抗拉强度高达420N/mm2，是普通低碳钢板的2～3倍，延性能极好，可轧制成很薄的钢板，是车身轻量化的重要材
料。到2000年，其用量已上升到50%左右。中国奇瑞汽车公司与宝钢合作，2001年在试制样车上使用的高强度钢用量为262kg，占车身钢板用量的
46%，对减重和改进车身性能起到了良好的作用。下表所示为美国轿车材料构成的变化。

材料构成 1980年

（KG/车）

1985年

（KG/车）

1990年

（KG/车）

2000年

（KG/车）

钢 862 726 590 630

铸铁 227 136 113 136.07

铝 54 68 91 95

塑料 91 109 136 149

玻璃 41 32 23 34

低合金高强度钢板的品种主要有含磷冷轧钢板、烘烤硬化冷轧钢板、冷轧双相钢板和高强度IF冷轧钢板等，车身设计师可根据板制零件受力情况和形状复杂程度来选择钢板品种。

（1）含磷高强度冷轧钢板：含磷高强度冷轧钢板主要用于轿车外板、车门、顶盖和行李箱盖升板，也可用于载货汽车驾驶室的冲压件。主要特点为：具有较高强度，比普通冷轧钢板高15％～25％；良好的强度和塑性平衡，即随着强度的增加，伸长率和应变硬化指数下降甚微；具有良好的耐腐蚀性，比普通冷轧钢板提高20％；具有良好的点焊性能；

（2）烘烤硬化冷轧钢板：经过冲压、拉延变形及烤漆高温时效处理，屈服强度得以提高。这种简称为BH钢板的烘烤硬化钢板既薄又有足够的强度，是车身外板轻量化设计首选材料之一；

（3）冷轧双向钢板：具有连续屈服、屈强比低和加工硬化高、兼备高强度及高塑性的特点，如经烤漆后其强度可进一步提高。适用于形状复杂且要求强度高的车身零件。主要用于要求拉伸性能好的承力零部件，如车门加强板、保险杠等；

（4）超低碳高强度冷轧钢板：在超低碳钢（C≤0.005％）中加入适量的钛或铌，以保证钢板的深冲性能，再添加适量的磷以提高钢板的强度。实现了深冲性与高强度的结合，特别适用于一些形状复杂而强度要求高的冲压零件。

3、轻量化迭层钢板

迭层钢板是在两层超薄钢板之间压入塑料的复合材料，表层钢板厚度为0.2～0.3mm，塑料层的厚度占总厚度的25％～65％。与具有同样刚度的单层钢板相比，质量只有57％。隔热防振性能良好，主要用于发动机罩、行李箱盖、车身底板等部件。

4、铝合金

❾ 汽车材料轻量化对汽车节能与安全有着怎样的影响

随着社会的不断进步，人们的生活水平也在不断提升，汽车的需求也比之前增加了许多，同时汽车的保有量也越来越大。随着界各国推行强制汽车制造商降低汽车油耗的政策，汽车轻量化也就成为了各大车企的一个重要突破口。这时有人就会问道，轻量化是不是意味着偷工减料？轻量化对消费者有什么影响？
现代汽车工业轻量化技术
汽车轻量化不等于汽车小型化，不但要减轻自身重量，而且安全性、舒适性、燃油经济性都不能低于原来车型，并且成本和价格上也不能大幅度提高。在现代汽车工业发展中，主要应用这两项技术来实现轻量化：
一、合理的设计结构
1、减小汽车结构框架和自身钢板重量，并对其进行刚度校核和强度校核。在确2、保自身性能条件下，尽可能的轻。
3、通过改变运动结构方式，使结构整体变小，达到变轻的目的。
4、通过改变汽车的整体尺寸，整体变小，来减轻重量。
二、使用新型材料代替
能满足安全性、舒适性和燃油经济性的材料偶遇铝合金、镁合金、碳纤维、工程复合材料和塑料、其他轻量化材料（高性能陶瓷、高性能钢）。
轻量化优点
轻量化这一概念最先起源于赛车运动，其目的是为了带来更好的操控性，发动机输出的动力能够产生更高的加速度。由于车辆轻，起步时加速性能更好，刹车时的制动距离更短。另外有研究数据显示，汽车整车重量降低10%，燃油效率可提高6%-8%；汽车整车重量，每减少100kg，百公里油耗可降低0.3-0.6升，CO2排放量可减少约5g/km。由此可见，汽车轻量化可以达到节能、减排、提升驾驶乐趣。
轻量化有哪些缺点
以铝合金车身为主的话，成本偏高，但是会随着将来规模化与技术成熟降低。主要问题出在碰撞之后的维修。钢车身，小的碰撞变形，敲敲打打可以直接恢复原形，但是铝合金车身不可，因为铝合金常温下成型性（形变能力）极差，敲打只会打坏部件，加温的话又无法保证降温后的强度，所以基本上说，碰撞变形后，铝合金部件需要整件替换，十分麻烦，且费用昂贵。
轻量化会影响安全吗？
从常理上来讲，在同等条件下，汽车质量越轻，碰撞时冲击能量越小，车身结构的变形、侵入量和乘员受到的冲击加速度就越小，汽车对乘员的保护性能越好、越安全。但是在实际上，汽车的碰撞安全性不能用车的轻重和钣金覆盖件的薄厚来简单地衡量，汽车重不等于它的碰撞安全性就一定好，反之亦然。对汽车碰撞安全性的评价，国内外都用相应的汽车被动安全性法规和标准，如果安全条件达不到，是不允许上市销售的。
相反的是，汽车越轻，在以相同初速度刹车时，制动距离越短，制动性能就会有明显改善，汽车主动安全性会变好。因此，合理的汽车轻量化不仅不会降低汽车的安全性，还有利于汽车安全性能的提升。