量身定制"减肥攻略" 让电动轿车跑得更快更远

重视国家要点研制计划"新能源轿车"要点专项③

有研讨标明，纯电动轿车分量每下降10千克，续航路程可增加2.5千米。咱们的方针是经过攻关能够让车身减重30%以上，一起确保车辆的安全功能到达五星规范。

长安轿车首席专家、轻量化纯电动轿车项目总监

减重减肥，不只仅爱美之人需求，轿车也需求。在"十三五"国家要点研制计划"新能源轿车"要点专项中，轻量化纯电动轿车集成开发已作为一项要点攻关项目。

近来，记者从重庆长安轿车得悉，该公司联合我国轿车工程研讨院股份有限公司、中复神鹰碳纤维有限责任公司、我国科学院宁波资料所等国内13家科研院所、供货商联合开发，从资料、剖析、规划、制作、整车集成到实验验证等6个方面进行攻关，打破了多项技能瓶颈，开发出了一款具有世界一流技能水平的碳纤维车身纯电动轿车，为新能源轿车能跑得更远更快减去"体重"之忧。

火烧眉毛 电动车减重减肥势在必行

轿车的轻量化，便是在确保轿车的强度和安全功能的前提下，尽可能地下降轿车的整备质量，然后进步轿车的动力性。实验证明，轿车质量下降一半，燃料耗费也会下降将近一半。因为环保和节能的需求，轿车的轻量化已经成为世界轿车展开的潮流。

"比较燃油车，新能源轿车关于减重的需求更为火急。"长安轿车首席专家、轻量化纯电动轿车项目总监赵会标明，比较燃油车，新能源轿车往往重10%，其动力电池占到了整车分量的三分之一到二分之一，在锂动力电池能量密度和安全性的对立没有处理之前，减重是进步续航路程的有力确保之一。有研讨标明，纯电动轿车分量每下降10千克，续航路程可增加2.5千米。

关于新能源车来说，减重首要从三个方面进行：资料轻量化、结构轻量化和制作工艺轻量化。

对此，轻量化纯电动轿车集成开发项目旨在经过"产学研用"要点打破碳纤维车身载荷散布与结构优化、车用低本钱碳纤维、碳纤维车身和铝合金车架一体化集成规划等技能瓶颈，完结多种轻质资料及先进工艺的集成运用，把握碳纤维车身纯电动轿车实验验证和点评等核心技能，开发一款具有世界一流技能水平的碳纤维车身纯电动轿车。

"咱们的方针是到达世界一流水平，经过攻关能够让车身减重30%以上，一起确保车辆的安全功能到达五星规范。"赵会标明，当时在"电动化、网联化、智能化"科技革新的促进下，轿车工业正在产生严重革新，为职业展开带来史无前例的应战，也带来了千载一时的展开机会，正是我国品牌轿车对国外品牌弯道超车的好时分，假如能够霸占轻量化这一共性技能难点，那么将对我国品牌轿车高质量展开供给极大的支撑。

技能打破 把握"资料之王"的制备诀窍

要完结轻量化，首先要打破的难点便是资料。

一般车型车架的资料会选用钢、铁资料，贵重的车型有可能会运用全铝的车身或者是碳纤维的车身，在减轻分量的一起又能够确保强度与功能。不过运用碳纤维复合资料、铝合金这两种资料都面对的一大难点便是本钱。

分量轻、强度高，碳纤维复合资料能够说"除了贵以外，没有任何缺陷"。这种首要运用于航空航天范畴的"资料之王"，在轿车范畴只要超跑等豪车会运用。它的贵不只在于原资料本钱高，也在于其出产和制作工艺难。

"它的原资料价格在世界上是120元1公斤，并且我国在资料加工技能上还没有到达世界一流水平。"赵会介绍，对此，他们对低本钱碳纤维规模化制备方法进行了研讨，进步纺丝速率，缩短预氧化时刻，一起开发碳化热能循环使用技能，使碳纤维资料本钱下降25%，工艺水平国内抢先。

长安轿车轻量化纯电动轿车项目规划总师张金生介绍，在仿真剖析、载荷散布和结构优化上，项目组选用大变形理论，经过碳纤维复合资料级—零部件级仿真与实验剖析研讨，建立了精确的碳纤维复合资料本构联系模型，终究完结了复合资料CAE仿真高精度，刚度对标精度到达80%以上，在业界处于抢先水平。

针对碳纤维前罩行人维护困难的职业难题，研讨人员经过内板开缺口、削减铺层、加支架、加缓冲泡沫等优化计划，将行人维护头部得分提升至8.18分，且分量比钢罩板减轻约40%，是国内首款达到行人维护五星得分率并完结小批量出产的全碳纤维前罩。

工艺攻关 建立国内一流轻量化车身运用渠道

车子既要减重又要确保功能，为了处理这一看似对立的需求，研讨人员不只在资料上，更在制作工艺上使出了"十八般武艺"。

"咱们的一大打破是在A柱和B柱的加强件上选用超高强钢。"赵会解说，A柱是左前方和右前方衔接车顶和前舱的衔接柱；B柱在驾驭舱的前座和后座之间，安全带就在B柱上。A柱、B柱都是支撑车辆结构强度的首要部分，强度越高，车身抗碰击才能越强。对此，研制人员根据磕碰传力，国内初次在A柱的加强件上选用1700兆帕（MPa）高强钢3D辊弯成型技能，B柱选用1800MPa热成型技能，将减重需求、驾驭舒适性和安全性三者交融，有用维护乘员安全。

镁合金比铝合金轻，针对此资料工艺特色，研制团队在座椅骨架和转向支撑方面选用镁合金压铸工艺，不只零件集成化程度高，尺度安稳，装置精度高，各项功能均满足要求，并且比较钢制件减重30%以上。

为了让铝合金减重，研制团队在铝合金后衔接件选用多腔体杂乱截面规划计划，替代铝合金压铸成型，大幅下降本钱，并完结减重40%。张金生说，这个装置精度要在2毫米无忧印务以内，是轻量化零部件制作上的要害点。

一起，团队研制了铝合金高真空压铸技能，完结铝合金减震塔一模两件模具规划、出产及装车功能验证，减震塔零件可焊接可铆接。"它的壁厚最薄处才2毫米，屈从强度达120兆帕，延伸率达12%。这关于资料制作工艺和操控要求十分高，咱们在这方面到达了国内先进水平。"赵会标明。

如何将这么多资料衔接在一起也是应战。对此，团队在工艺制作和规划方面，展开了碳纤维、铝合金、镁合金等14种轻质零部件成型技能研讨，经过多种异质轻质资料衔接技能研讨，项目完结了多种异质资料间的高效衔接。一起，项目打破多种轻量化资料集成规划技能，开发了"碳—铝—钢—镁"多种资料集成车身结构，碳纤维+铝合金占比76%，车身减重达31%。上车身选用胶接为主、胶铆结合的衔接方法，铝车架选用焊接、铆接等衔接方法， 完结衔接强度与耐性的有机一致。

在整车集成方面，项目完结车身从全传统资料—混合资料—全新资料三阶段的规划与开发，处理新资料集成规划才能和新结构规划经验不足问题，完结了多资料轻量化车身达到磕碰安全五星结构耐撞性的方针。

"在实验点评方面，针对碳纤维车身纯电动轿车的规划、制作、执役的技能特色和零部件、系统及整车的功能要求，项目团队完结167项实验，建立了适用于轻量化纯电动轿车的测验点评系统。"赵会标明，经过根底技能研讨与立异运用研讨的有机结合，多项要害轻量化技能已完结在长安及职业其他车型上的效果落地。

赵会标明，接下来，他们将持续研讨轻量化的新能源轿车的量产化问题，让更轻更安全的新能源轿车走向市场。(本报记者 雍 黎)

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