新能源汽車輕量化的關(guān)鍵技術(shù)

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。

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