新能源汽車對汽車制造工藝與裝備的影響

郭俊喆 薛鵬飛 劉云 苗立岐

摘 要：在我國經(jīng)濟水平不斷提高的背景下，人們的生活質(zhì)量有所改善。隨著時代的發(fā)展，汽車逐漸成為城市人生活中的必需品，導(dǎo)致城市交通擁擠，汽車碳排放量增加，給環(huán)境治理人員帶來了非常大的工作壓力。新能源汽車不僅有利于污染物的減少，而且對不可再生資源消耗的減少也有非常大的幫助。新能源汽車在我國國民生活中的應(yīng)用成了必然趨勢。文章就新能源汽車對汽車制造工藝與裝備的影響展開了詳細的論述。

關(guān)鍵詞：新能源汽車;發(fā)展;制造工藝;影響

引言：隨著經(jīng)濟社會的高質(zhì)量發(fā)展，大眾群體消費水平不斷提升，環(huán)保意識逐漸深入人心，各行業(yè)領(lǐng)域愈發(fā)重視新能源利用與開發(fā)。眾所周知，傳統(tǒng)汽車主要使用內(nèi)燃機，為順應(yīng)時代發(fā)展潮流，新能源汽車逐漸登上歷史舞臺，其具有低碳環(huán)保、節(jié)能減排顯著優(yōu)勢逐漸在汽車行業(yè)中占據(jù)一席之地，并將取代傳統(tǒng)汽車。與此同時，新能源汽車的制造工藝和設(shè)備與以往具有顯著性差別，致使對上下游汽車產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)生重要影響。但從目前發(fā)展現(xiàn)狀來看，隨著全球范圍內(nèi)對汽車制造工藝各項指標進一步控制及加深，使得新能源汽車在制造工藝方面需做出一定程度上優(yōu)化調(diào)整，只有這樣才能符合汽車行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在價值需求。鑒于此，系統(tǒng)分析新能源汽車發(fā)展對制造工藝的影響，可全面系統(tǒng)了解新能源汽車制造工藝的實際需求和未來發(fā)展趨勢，同時，對新能源汽車制造工藝優(yōu)化具體實際意義，更為汽車行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展創(chuàng)造有利條件。

1 新能源汽車發(fā)展概述

汽車的出現(xiàn)不僅便利了人們的日常生活，同時也在一定程度上帶動了我國各個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對于我國整體社會經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義。然而，汽車數(shù)量的大幅度提升，使得城市污染物排放也快速增加，對于生態(tài)環(huán)境造成嚴重影響。在這一時代背景下，新能源汽車出現(xiàn)，在一定程度上改善了這一現(xiàn)狀，不僅減少了自身能源消耗過大的問題，同時還減少了污染物質(zhì)的排放，對于我國汽車生產(chǎn)與制造產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義[1]。目前，我國新能源汽車已經(jīng)成為社會關(guān)注的一個焦點問題，呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢，在傳統(tǒng)汽車生產(chǎn)與銷售均明顯下滑的時代背景下，其生產(chǎn)與銷售仍然呈現(xiàn)出逐漸生生的狀態(tài)，為我國汽車行業(yè)發(fā)展提供了和從古的動力。與此同時，綠色環(huán)保的時代主題也為現(xiàn)階段新能源汽車發(fā)展創(chuàng)造了有利條件，而科技的發(fā)展也使得新能源汽車成為未來我國汽車發(fā)展的新方向。根據(jù)現(xiàn)階段我國新能源汽車生產(chǎn)的實際情況來看，在實際生產(chǎn)的過程中的各項關(guān)鍵技術(shù)主要是包括整車共性技術(shù)、純電動汽車關(guān)鍵技術(shù)、混合動力汽車關(guān)鍵技術(shù)、燃料電池汽車關(guān)鍵技術(shù)等，這些技術(shù)的應(yīng)用可以為汽車生產(chǎn)提供充足的保障，使得新能源汽車自身的各個系統(tǒng)可以得到進一步完善，從而有效提高新能源汽車自身的性能，對于其進一步發(fā)展具有重要的促進作用。

2 ?新能源汽車對汽車制造工藝與裝備的影響

現(xiàn)階段，電動汽車在人們的生活中隨處可見，而隨著時代的不斷變化，電動汽車的數(shù)量和型號也在不斷增加。并且種類不同的充電器也逐漸出現(xiàn)在我國各大公共場所中，甚至為了給人們的出行提供方便，有些住宅樓的樓道中也放置了一定數(shù)量的充電器。在我國各大工業(yè)不斷發(fā)展的背景下，我國的環(huán)境污染問題也逐漸變得越來越嚴重，要想更好的解決環(huán)境問題，政府就一定要出臺相應(yīng)的政策，以此提高人們對新能源汽車的使用頻率，并且新能源汽車的發(fā)展還可以在很大程度上幫助我國節(jié)省石油資源。在未來，新能源汽車將會成為市場的主流，同時新能源汽車也是世界各國以及汽車制造商共同努力的目標。一方面，新能源汽車的生產(chǎn)工藝和裝備是在傳統(tǒng)汽車的基礎(chǔ)上進行改進的;另一方面，由于新能源汽車的驅(qū)動系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)汽車有非常大的差別，因此兩種汽車的生產(chǎn)工藝和裝備既有著相同之處又保持著彼此的特點，而新能源汽車和傳統(tǒng)汽車最大的區(qū)別就在于動力系統(tǒng)的不同。在這樣的狀況下，首先就會導(dǎo)致金屬切削加工使用次數(shù)的減少，但是傳統(tǒng)的金屬切削加工刀具也無法滿足電動汽車的要求，因此金屬切削加工技術(shù)在電動汽車中應(yīng)用的前提條件就是相關(guān)技術(shù)人員不斷完善金屬切削加工工藝。其次，原有制造工藝和車間的轉(zhuǎn)型也是必然趨勢;再次，制造工程師不僅需要掌握制造方面的技能，同時他們還要了解生產(chǎn)人員的工作內(nèi)容，只有這樣才能制造出符合時代需求的高端產(chǎn)品。最后，在新能源汽車不斷推行的背景下，我國機床和刀具制造企業(yè)只有不斷創(chuàng)新，才能在競爭越發(fā)激烈的社會上占有一席之地。除此之外，混合動力汽車在不斷改進的過程中一直沒有放棄對內(nèi)燃機系統(tǒng)的應(yīng)用，因此，內(nèi)燃機中的連桿、缸體、曲軸、缸蓋等部分裝備也始終為混合動力內(nèi)燃機的運行提供保障。綜上所述，混合動力汽車對金屬切削加工方面的需求依舊和傳統(tǒng)汽車相同。

3 全塑車身輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計

3.1 汽車車身材料的選擇

汽車車身材料直接影響到車身輕量化目標的最終實現(xiàn)，所以要合理選擇車身材料。主要從兩個方面進行考慮。第一，提高高強度鋼板的比例，這樣能提高車身碰撞性能和耐久性能。目前，國際上新能源汽車的車型屈服強度在550MPa以上的高強度鋼板占整個車身材料的30% 以上。車分碰撞路徑如A 柱、B 柱等部位可以采用熱成型工藝，進一步提高零件的屈服強度。第二，用輕質(zhì)車身材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼材材料。比較常見的輕質(zhì)材料有玻璃纖維復(fù)合材料、塑料、鋁合金等，將這些材料應(yīng)用在車身外覆蓋件和部分非碰撞的骨架以及面板零件，但是這些輕質(zhì)材料價格比較貴，目前主要應(yīng)用在一些比較高端的汽車車身。

3.2優(yōu)化制造工藝

傳統(tǒng)的汽車車身制造一般使用沖壓工藝，由于汽車車身結(jié)構(gòu)的零件比較多，焊接比較復(fù)雜，操作不當就會影響到制造質(zhì)量，所以逐漸被型鋼件、鑄造件以及輕質(zhì)金屬鋁合金材料取代。這些材料不僅能實現(xiàn)車身的輕量化，而且確保了汽車的安全性和耐久性。

3.3優(yōu)化汽車空氣動力學(xué)

高速公路的快速發(fā)展，極大滿足汽車快速行駛的要求，新能源汽車在設(shè)計的時候也要滿足汽車動力要求。汽車在高速行駛過程中，空氣阻力對汽車的行駛速度造成一定的影響，并增加汽車的耗能。因此，新能源汽車在設(shè)計過程中，必須減少空氣對汽車行駛造成的影響。隨著汽車空氣動力學(xué)理論的發(fā)展和汽車制造業(yè)的進步，計算機模擬技術(shù)和風洞實測技術(shù)為汽車低風阻的設(shè)計研發(fā)提供了有力的支持。日本的豐田汽車在這方面進行了有效的探索。

4 總結(jié)

新能源汽車是未來汽車發(fā)展方向，輕量化技術(shù)是汽車節(jié)能、減少污染的關(guān)鍵技術(shù)。通過輕量化技術(shù)優(yōu)化汽車車身結(jié)構(gòu)和布局，減低汽車的排放量和能源消耗，從而達到節(jié)能環(huán)保的要求。但是由于我國新能源汽車起步比較晚，相關(guān)技術(shù)還不是很完善，所以在車身結(jié)構(gòu)設(shè)計和布局方面要積極學(xué)習西方國家設(shè)計經(jīng)驗，從而促進我國新能源汽車進一步發(fā)展。

參考文獻：

[1] 萬爽. 新能源汽車發(fā)展對制造工藝與裝備影響的探討[J]. 黑龍江交通科技，2017，（10）：150-151.

[2] 陳健， 蘇金花， 張毅梅.《中國制造2025》與先進焊接工藝及裝備發(fā)展[J]. 焊接，2016，（3）：1-5.

（上汽通用五菱汽車股份有限公司青島分公司，山東 青島 266000）