周志雄
摘 要:汽車輕量化技術(shù)是一項(xiàng)關(guān)鍵的技術(shù),能夠影響到汽車行業(yè)的發(fā)展。隨著新能源汽車行業(yè)的興起,汽車輕量化這一技術(shù)已經(jīng)成為了建造新能源汽車的基礎(chǔ)。新能源汽車并不像傳統(tǒng)汽車那樣,將汽油作為燃料,它借助電池來(lái)作為動(dòng)力,在行駛中速度等方面要稍遜色于傳統(tǒng)汽車,為此要降低汽車的重量來(lái)推動(dòng)新能源汽車的發(fā)展。使用汽車輕量化技術(shù),能夠高效的利用能源,更加的安全耐用。本篇文章從新能源汽車出發(fā),重點(diǎn)探究了汽車輕量化的關(guān)鍵技術(shù),希望能夠推動(dòng)新能源汽車的發(fā)展。
關(guān)鍵詞:新能源汽車;輕量化;關(guān)鍵技術(shù)
伴隨著科技水平的提升,經(jīng)濟(jì)收入的增加,人們開(kāi)始越發(fā)重視環(huán)保,各類行業(yè)都進(jìn)行了轉(zhuǎn)型,新能源汽車興起。它對(duì)能源的利用率高,不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不利影響,但是由于目前新能源汽車是處在不斷發(fā)展的階段,需要對(duì)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新,以此來(lái)開(kāi)拓新能源汽車的市場(chǎng)。而汽車輕量化技術(shù)是推廣新能源汽車的關(guān)鍵。
1 新能源汽車輕量化發(fā)展的現(xiàn)狀
我國(guó)相關(guān)部門(mén)明確提出,新能源汽車要轉(zhuǎn)變?yōu)檩p量化。對(duì)新能源汽車進(jìn)行輕量化發(fā)展能夠改變目前新能源汽車由于重量原因而導(dǎo)致的續(xù)航能力弱。為此,研究改善汽車輕量化技術(shù)已經(jīng)成為了相關(guān)技術(shù)人員的關(guān)鍵任務(wù),隨著人們的不斷努力,已經(jīng)取得了一定的成就。但是人們?nèi)匀粚⑿履茉雌囕p量化技術(shù)作為關(guān)鍵,能夠推動(dòng)電動(dòng)汽車的技術(shù)改革順利完成[1]。
從國(guó)內(nèi)國(guó)外的局勢(shì)進(jìn)行分析,可以發(fā)現(xiàn)世界各國(guó)的汽車行業(yè)都極為關(guān)心新能源汽車的輕量化研究。對(duì)傳統(tǒng)汽車的研究,希望能夠通過(guò)專業(yè)的技術(shù)來(lái)減少汽車對(duì)能源的消耗,使其更加的安全,對(duì)環(huán)境的影響較低,而新能源汽車對(duì)能源的消耗已經(jīng)比較小,不會(huì)對(duì)環(huán)境造成破壞,但是由于新能源汽車是依靠電力來(lái)進(jìn)行的工作,為了確保其能夠正常的行駛,通常會(huì)在汽車內(nèi)部安裝重量超過(guò)幾百公斤的電池,導(dǎo)致新能源汽車明顯過(guò)重。
在對(duì)新能源汽車進(jìn)行輕量化研究時(shí),要考慮到材料和工藝,選擇最為適宜的材料來(lái)制造新能源汽車,這是新能源汽車的優(yōu)點(diǎn)。從市場(chǎng)來(lái)進(jìn)行分析,可以發(fā)現(xiàn)汽車的質(zhì)量、性能、重量、構(gòu)成以及價(jià)格都會(huì)對(duì)汽車的銷量產(chǎn)生影響,為此要改善汽車的性能,降低汽車的重量,對(duì)汽車進(jìn)行最優(yōu)組合,科學(xué)的分析市場(chǎng)來(lái)制定價(jià)格,以此來(lái)制定出更加適應(yīng)需要的新能源汽車。
日本汽車行業(yè)在很久以前就已經(jīng)認(rèn)識(shí)到汽車輕量化技術(shù)的重要性,能夠有效的減少燃油的使用量,緩解燃油日漸減少的局勢(shì),除此之外,使用電力來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng),能夠有效的減少汽車尾氣的排放,對(duì)環(huán)境起到保護(hù)作用[2]。
在歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家,較為知名的汽車企業(yè)一直都非常的重視汽車的輕量化技術(shù),之所以會(huì)出現(xiàn)這一局勢(shì),是由于歐洲各國(guó)為了減輕對(duì)環(huán)境的污染,嚴(yán)格的要求汽車尾氣的排放量,將其控制在一定范圍內(nèi)。
隨著世界各國(guó)汽車行業(yè)開(kāi)始推廣新能源汽車之后,致力于研發(fā)汽車的輕量化技術(shù)。希望能夠降低汽車的重量,在一定程度上降低電池重量對(duì)汽車?yán)锍痰南拗?,這是汽車行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。依據(jù)大量的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)在給予同樣的能源作為動(dòng)力的情況下,汽車的總重量每下降百分之十,汽車就能夠多行駛百分之二十的路程。隨著我國(guó)科技水平的提升,汽車行業(yè)進(jìn)行了轉(zhuǎn)型,受到傳統(tǒng)因素的制約明顯降低,逐漸的轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑?、輕量化,這能夠推動(dòng)我國(guó)新能源汽車輕量化水平的提升[3]。
2 新能源汽車輕量化的關(guān)鍵技術(shù)
2.1 新型材料的出現(xiàn)、激光技術(shù)和電池技術(shù)的應(yīng)用
在對(duì)新能源汽車進(jìn)行研究時(shí),想要達(dá)成輕量化的目的,新材料的選擇有著極為關(guān)鍵的作用,輕量化技術(shù)的發(fā)展需要有新材料的出現(xiàn)來(lái)作為支持。只有材料能夠質(zhì)量較輕、穩(wěn)固、性能較高、安全、容易成型,才能夠使新能源汽車的輕量化程度有所提升。在種類、數(shù)量繁多的材料中,被使用次數(shù)較多的是炭纖維、鋁、高強(qiáng)度鋼等。
在對(duì)新材料進(jìn)行使用過(guò)程中,要利用激光技術(shù)來(lái)對(duì)其進(jìn)行加工,特別是對(duì)汽車的零部件進(jìn)行加工時(shí),激光技術(shù)能夠發(fā)揮關(guān)鍵性的作用。
處理降低汽車本身的重量,減少作為動(dòng)力來(lái)源的電池的重量也能夠?qū)崿F(xiàn)新能源汽車的輕量化。通常情況下,新能源汽車所使用的電池重在一百公斤以上,甚至達(dá)到數(shù)百公斤,這是新能源汽車中對(duì)技術(shù)要求極高的環(huán)節(jié)[4]。從當(dāng)前的情況來(lái)進(jìn)行分析,可以發(fā)現(xiàn)最常使用的電池種類是鋰電池,但是想要對(duì)其進(jìn)行研究,減少重量會(huì)受到一些其它因素的限制。使用先進(jìn)的科學(xué)手段,能夠?qū)﹄姵剡M(jìn)行一定的改造,提高了電池的容量,并且在對(duì)電池進(jìn)行重組之后,能夠使系統(tǒng)中所含有的能量更加密集,這都能在一定程度上降低電池的重量。比如說(shuō),重新對(duì)電芯進(jìn)行研究,改變其原有的尺寸,不僅能夠使其更加的適合車輛使用,還能夠更加高效的使用電池,在不增加電池箱數(shù)量和長(zhǎng)度寬度為前提的條件下,對(duì)電芯的數(shù)量進(jìn)行改變,能夠使新能源汽車更加有效的進(jìn)行續(xù)航,行駛更多的路程。比如說(shuō),產(chǎn)地在日本的聆風(fēng)汽車,就對(duì)原本所使用的鋰電池進(jìn)行了優(yōu)化重組,使其重量降低了160斤。
2.2 運(yùn)用了碳纖維技術(shù)
隨著新能源的使用和推廣,大部分人都會(huì)選擇以塑代鋼,在這之后最為常見(jiàn)的作用最大的技術(shù)之一就是碳纖維技術(shù),其能夠?qū)π履茉雌囆袠I(yè)的發(fā)展起到關(guān)鍵性的作用。根據(jù)分析和查閱資料,發(fā)現(xiàn)碳纖維是人工所制造的合成物,是借助于呈片狀形態(tài)的石墨微晶等有機(jī)的纖維物質(zhì)依據(jù)纖維的軸向來(lái)進(jìn)行的堆積工作,利用過(guò)碳化和石墨化來(lái)對(duì)其進(jìn)行調(diào)控,能夠獲得微晶石墨材料。從全面的角度來(lái)對(duì)碳纖維技術(shù)進(jìn)行分析,可以發(fā)現(xiàn)碳纖維技術(shù)有較強(qiáng)的力學(xué)屬性。雖然重量不足鋼材的四分之一,但是其所制作的復(fù)合型材料,能夠抗擊壓力的程度和對(duì)彈性進(jìn)行抵抗的能力,都明顯的要超乎于鋼材。并且,碳纖維材料不容易被腐蝕,能夠?qū)﹄姶胚M(jìn)行屏蔽。人們經(jīng)常會(huì)利用其技術(shù)來(lái)對(duì)新能源汽車進(jìn)行生產(chǎn),達(dá)成輕量化的目的。
目前,我國(guó)的碳纖維技術(shù)已經(jīng)小有成就,被廣泛的使用到我國(guó)新能源汽車制造之中。經(jīng)過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn),使用其作為原材料制作車輛,車身重量明顯的降低,甚至是減少了將近二分之一,而零部件的重量也明顯的降低,僅僅是原本零部件重量的五分之三,根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn),碳纖維車輛行駛一百公里只需要使用10度電,續(xù)航能力得到了顯著的提升,能夠滿足人們的使用要求[5]。
碳纖維因?yàn)橹亓枯^輕、安全性較強(qiáng)等優(yōu)勢(shì),被普遍的使用于零件生產(chǎn)中。伴隨著碳纖維技術(shù)的發(fā)展和成熟,碳纖維能夠更快的成型,有效的降低了進(jìn)行生產(chǎn)需要投入的資金,提高了生產(chǎn)的規(guī)模,為大型的規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)提供了充足的條件。隨著對(duì)新材料和碳纖維技術(shù)的運(yùn)用,新能源汽車已經(jīng)發(fā)了新的變革。
2.3 通過(guò)技術(shù)來(lái)對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化重組
汽車的構(gòu)成和形狀等都是由所進(jìn)行的設(shè)計(jì)決定的,其對(duì)汽車最后的性能有著非常關(guān)鍵的作用。因此,在對(duì)汽車進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),要考慮到汽車輕量化的需要,特別是按照設(shè)計(jì)來(lái)制作汽車時(shí),工作人員應(yīng)該明白設(shè)計(jì)圖紙所表達(dá)的意義,盡最大的努力來(lái)達(dá)成輕量化目標(biāo)。
對(duì)汽車進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)最關(guān)鍵的一點(diǎn)是需要考慮到汽車的總重,來(lái)對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化重組,在對(duì)汽車進(jìn)行設(shè)計(jì)的階段,經(jīng)常會(huì)使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等相關(guān)技術(shù)來(lái)展開(kāi)工作,這些技術(shù)能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)和實(shí)際制造聯(lián)系在一起,使汽車所使用的零部件更加的輕便,并且汽車原本的性能和使用時(shí)間不會(huì)因其而縮短。對(duì)汽車的關(guān)鍵性部位進(jìn)行加工,做出調(diào)整之后,汽車的整體構(gòu)成也更加的優(yōu)化,這既能夠?qū)崿F(xiàn)汽車輕量化的目標(biāo),還能夠節(jié)約能源,對(duì)環(huán)境進(jìn)行保護(hù)。在對(duì)汽車的輕量化進(jìn)行研究時(shí),要合理的對(duì)技術(shù)進(jìn)行使用。但是,由于這一技術(shù)存在著一定的片面性,可能會(huì)導(dǎo)致汽車的整體性能出現(xiàn)變化,這就需要工作人員進(jìn)行多次的分析,從全局的觀念進(jìn)行分析,來(lái)對(duì)設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行研究,可以從以下兩個(gè)方面來(lái)進(jìn)行考慮:第一,在汽車自身的硬度沒(méi)有發(fā)生變化的前提下,想要使汽車的重量縮減,就要對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化充足。第二,在汽車的性能不會(huì)發(fā)生任何變動(dòng)的條件下,對(duì)汽車的各個(gè)零部件進(jìn)行調(diào)整[6]。
3 總結(jié)
隨著新能源汽車的發(fā)展,傳統(tǒng)汽車行業(yè)的市場(chǎng)已經(jīng)出現(xiàn)了一定的變動(dòng),雖然目前新能源汽車仍然有著一些不足之處,導(dǎo)致其續(xù)航功能等無(wú)法達(dá)到理想的目標(biāo),但是隨著輕量化技術(shù)的不斷完善,將其應(yīng)用到新能源汽車制造中,未來(lái)的新能源汽車將會(huì)成為汽車行業(yè)的主導(dǎo)類型,有很大的發(fā)展前景。
參考文獻(xiàn):
[1]唐葆君,王翔宇,王彬,吳鄖,鄒穎,許黃琛,馬也. 中國(guó)新能源汽車行業(yè)發(fā)展水平分析及展望[J]. 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2019,21(02):6-11.
[2]郭本海,陸文茜,王涵,喬元東,李文鶼. 基于關(guān)鍵技術(shù)鏈的新能源汽車產(chǎn)業(yè)政策分解及政策效力測(cè)度[J]. 中國(guó)人口·資源與環(huán)境,2019,29(08):76-86.
[3]熊勇清,何舒萍. 新能源汽車目標(biāo)用戶消費(fèi)行為與制造商經(jīng)營(yíng)行為互動(dòng)過(guò)程分析——基于“領(lǐng)先”和“跟隨”兩類用戶的實(shí)驗(yàn)?zāi)M[J]. 科學(xué)學(xué)與科學(xué)技術(shù)管理,2017,38(11):61-70.
[4]劉兆國(guó),韓昊辰. 中日新能源汽車產(chǎn)業(yè)政策的比較分析——基于政策工具與產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的視角[J]. 現(xiàn)代日本經(jīng)濟(jì),2018,37(02):65-76.
[5]馬建,劉曉東,陳軼嵩,汪貴平,趙軒,賀伊琳,許世維,張凱,張一西. 中國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)與技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)策[J]. 中國(guó)公路學(xué)報(bào),2018,31(08):1-19.
[6]王洛忠,張藝君. 我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)政策協(xié)同問(wèn)題研究——基于結(jié)構(gòu)、過(guò)程與內(nèi)容的三維框架[J]. 中國(guó)行政管理,2017(03):101-107.