日前,由科技部主持,國家“十三五”重大科技計劃“新能源汽車”專項“輕量化純電動轎車集成開發(fā)技術”項目主要研究成果——長安汽車首款碳纖維-鋁合金混合結構車身歷時4年正式成功試制下線。
4年來,研究人員突破了諸多技術門檻,不斷創(chuàng)新研究,通過使用航空級碳纖維和鋁合金,同時集成超高強鋼、鎂合金、異種材料連接等前沿技術,經數十項測試驗證,實現了高強度與輕量化完美集成,并提升了安全性能,實現了車身與底盤共減重≥30%、比同級車型減重200 kg的目標,項目將首次實現碳纖維車身的CN-CAP五星碰撞的要求。
該項目實現了諸多技術創(chuàng)新與目標:
(1)實現全新架構的碳纖維車身純電動轎車平臺技術。研發(fā)團隊突破了碳纖維車身/鋁合金車架一體化集成設計、多種輕質材料應用和動力電池布置等關鍵技術,應用了模塊化和通用化設計理念,打造了全新架構的輕量化純電動轎車平臺技術。
(2)實現碳纖維材料-車身模塊化設計-高效成形的一體化應用技術。研發(fā)團隊突破了碳纖維車身模塊化設計,實現車身零件由300余件減少到40余件,突破了快速成形工藝技術瓶頸,使效率提升50%以上,建立了國產碳纖維車身設計和制造的流程及規(guī)范。
(3)實現碳纖維車身純電動轎車的CAE分析與評價方法。研發(fā)團隊突破了準確描述碳纖維編織結構及鋪層方向等力學行為的技術瓶頸,實現了對整車性能的精準分析,并形成了碳纖維車身純電動車的CAE分析評價體系。
(4)實現鋁合金車架關鍵零部件成形和焊接性能下降控制技術。研發(fā)團隊通過對擠壓、壓鑄和焊接等全工藝過程系統(tǒng)研究,探明車架鋁材性能、組織和工藝間內在關聯,確定了最佳的優(yōu)化路徑和合理工藝方案,控制性能下降,建立了車架成形和焊接工藝規(guī)范及參數數據庫。
(5)實現碳纖維車身純電動轎車多性能指標試驗評價技術。突破了碳纖維車身純電動轎車性能評價的技術,建立了國內碳纖維車身性能測試評價試驗方法,形成完善的“碳纖維零部件-系統(tǒng)-整車”多級試驗評價技術。(長安汽車)