更轻量、更坚固安全 大蚂蚁高分子复合材料外覆盖件高能解析

在2019年世界新能源大会致贺信中,“中国要坚持走绿色、低碳、可持续发展道路,为建设清洁美丽世界、推动构建人类命运共同体作出更大贡献。”的提出,更加确定了新能源汽车发展的国家战略。而随着电动化、网联化、智能化、共享化“新四化”趋势不断发展,以及生态环保理念的不断增强,新能源汽车发展势在必行。

早在2015年,就确定了“新能源汽车”是“新经济”在工业领域的一个标志性行业。同时还发布了《节能与新能源汽车技术路线图》、《中国汽车轻量化发展——战略与路径》等重要战略报告,在《中国制造2025》中,将节能与新能源汽车列为重点发展十大领域之一。

铝合金+复合材料 轻量化进一步发展

众所周知,推广铝合金等轻质材料在汽车上的应用一直是国家重要发展战略。2016年,工业与信息化部正式发布《节能与新能源汽车技术路线图》,技术路线图为“1+7”,其中该报告在轻量化技术路线图中指出,到2025年整车减重30%,扩大铝、镁合金与碳纤维增强复合材料在车身上的应用。同时,新能源汽车受限于国家能源政策及“续航里程焦虑”等影响,轻量化技术应用已然成为新能源汽车的未来发展方向。而铝合金+复合材料的不断发展,也为轻量化提供了有效的解决技术方案。

奇瑞新能源轻量化发展 居行业领先水平

作为国内最早研发新能源汽车的公司,奇瑞新能源一直践行国家绿色发展的指导精神,坚持做汽车绿色革命的领导者。早在1999年,奇瑞新能源便率先开启新能源汽车自主研发之路,国内最早成立清洁能源汽车项目组,进行全铝车身国家科技项目的研究与开发,不断掌握自主关键核心技术,研发出拥有自主知识产权的轻量化全铝车身技术,在2017年,打造全球首创超级轻量化LFS正向研发平台,诞生经典轻量化车型小蚂蚁;2020年,绿色智慧模块化技术@LIFE平台正式发布,基于平台打造出拥有超轻量化全铝车身架构的大蚂蚁,为用户带来全场景绿色出行生活新选择。

历经10余年产学研联合技术攻关,奇瑞新能源在铝基轻量化车身研发、制造关键技术及装备、短流程生产方面已形成完备的自主知识产权体系,处于国际先进水平,奇瑞新能源“铝基轻量化新能源乘用车短流程研发制造关键技术及装备”项目,获得2020年度“中国汽车工业科技进步奖”一等奖。项目首创封闭截面多腔铝型材的车身骨架和可拆卸式的高分子复合材料车身外饰件的电动汽车新型结构,并作为典型案例写入《节能与新能源汽车技术路线图年度评估报告2019》

高分子复合材料 汽车行业应用广泛

随着轻量化技术的不断发展和消费需求的进一步释放,以铝合金和复合材料为代表的轻量化材料迎来了更广阔的增长空间。其中,复合材料产品越来越多的应用于国家战略领域和支柱产业,并越来越被市场所认可。汽车行业中,全球高分子复合材料产品市场从2008年发展至2019年翻了近一番,增长率高达181% 。

同时,基于高分子复合材料的车身外覆盖件结构在性能、轻量化具有突出优势,在众多国际豪华车型应用也越来越多,并且随着市场发展,复合材料也逐渐从豪华车应用到市场占有率高的车型,进一步扩大了复合材料在汽车行业上的应用与发展。

那什么是高分子复合材料呢?复合材料(Composite materials),是由两种及以上不同性质材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。而高分子复合材料则是高分子材料和另外不同组成、不同形状、不同性质的物质复合粘结而成的多相材料。最大优点是博各材料之长,拥有高强度、质轻、耐腐蚀、绝缘、绝热等突出优点。高分子复合材料代替金属材料设计制造汽车零部件,也成为汽车轻量化的首选材料,具有减轻质量、节约能源、保护环境、降低成本和改善汽车性能等优势。

奇瑞新能源高分子复合材料应用 实现真正轻量化

高分子复合材料外覆盖件是奇瑞新能源实现轻量化的重要技术,同时,也是奇瑞新能源@LIFE绿色智慧模块化技术平台中,绿色的重要核心之一。奇瑞新能源在轻量化技术领域深耕10余年,耗费大量人力、物力、财力,投入到关键技术的研究与攻关,先后承担了国家863项目、中试项目、发改委项目等重大专项和重点科技攻关项目,最终成功实现复材车型批量化生产。其中,奇瑞新能源小蚂蚁销售总量已超15万台,稳居细分市场首位。

2020年8月,奇瑞新能源还发布了全新@LIFE平台,该平台采用高分子复合材料外覆盖件,复合材料重量占比高达17%,不仅能使整车减重10%-20%,而且拥有攻克温变稳定性、耐冲击性、成型性和可靠性等关键技术。不仅实现整车轻量化,有效提升续航表现,同时高强度耐冲击优势,双向保护出行更安全。

在《节能与新能源汽车技术路线图年度评估报告2019》中,对奇瑞新能源高分子复合材料应用给与了高度评价:“高分子复合材料应用正从一般结构件扩展到性能要求更高的覆盖件,如翼子板、后背门外板等,对先进工程塑料或改性材料要求越来越高,并在奇瑞新能源汽车上开始产业化。”

10余年的深入研发与探索,让奇瑞新能源掌握了一批高分子复合材料的关键核心技术和工艺,拥有多项发明专利,并具有非常深厚的意义。一是奇瑞新能源发明了复材门盖总成等新结构,率先将先进工程/改性塑料,从一般结构件扩展到性能要求更高的覆盖件,攻克了新材料应用难题,率先在国内实现产业化。二是发明了大尺寸高分子覆盖件与型材卡扣式连接方法及结构,攻克了大荷载工况下卡扣性能不稳定、疲劳性差等难题,大尺寸覆盖件的连接在110℃温变载荷、3g加速度载荷、整车综合3万公里疲劳载荷下可靠运行;三是构建了整车超约束装配系统的尺寸链模型,提出了公差吸收补偿方法,实现了多材料复合车身对温度变化主动控制;四是开发了复合材料粘接自动装备和热塑性复材快速模压成型装备,实现了多材料关键部件高精、高效、稳定成形。

同时,奇瑞新能源为更好保障车辆轻量化效果,采用的是成本增加50%左右的单配件材料,如采用了高分子复合材料前端模块,较金属框架前端模块拥有更高集成程度、更轻产品重量、更高尺寸紧固和更好装配性能/维修性、更高设计自由度;高分子复合材料后背门,相比传统尾门来说减少了零件、降低重量、简化工艺、减少装配时间、模块化供货;以及高分子复合材料翼子板,通过优化设计,高分子复合材料结构件,可以实现承载更强、重量更轻。奇瑞新能源以更高品质的高分子复合材料,真正实现新能源汽车轻量化,为用户带来更轻、更安全稳固的绿色出行选择。

最后:

汽车电动化已经成为一个不可逆转的发展趋势,而轻量化是纯电动汽车降低能耗、提升续航的重要途径,随着汽车轻量化发展的不断推进,对材料的轻量化需求也更为迫切。奇瑞新能源以深厚的研发技术底蕴,凭借自主知识产权的轻量化全铝车身技术,打造出高分子复合材料车身外覆盖件,更进一步实现新能源汽车的轻量化发展,推动我国新能源汽车轻量化技术进步。同时带来奇瑞小蚂蚁和蚂蚁等超轻量化高品质纯电车型,为用户提供更绿色环保的出行生活。