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碳纖維電池箱輕量化趨勢突顯

2017-06-12 來源:五行科技

碳纖維是一種含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。與鋼鐵相比,其強度達到10倍,而重量僅為其四分之一。碳纖維材料比模量非常高,對酸堿鹽的等化學物質有很好耐受能力,耐鹽霧、耐腐蝕、抗沖擊吸振能力強,在遇到撞擊時,它的能量吸收率是鋼的3-5倍,因此安全性高。

針對碳纖維材料特點,工程師們開始嘗試應用在汽車領域特別是新能源車中使用。經過多年發展,技術已經非常成熟。在汽車各部分的結構件中,車身、電池箱、傳動軸、頂蓋、汽車內飾等都開始大量使用碳纖維復合材料,不僅僅是高端跑車使用,普通家用轎車也大量使用。

通常情況下,車身自重約消耗70%的燃油,因此降低汽車油耗的首要問題就是減輕汽車自重。采用碳纖維材料的汽車減輕了自身重量,不僅燃料應用效率極大提高,而且間接的降低二氧化碳排放。

碳纖維材料不僅在汽車車身外觀等方面使用成熟,在新能源電池箱體應用也比較受歡迎,但是對整體要求較高,生產難度比較大。目前,大型電動車輛的箱體材料多采用鋼板焊接組合而成,但小型電動車一般采取底盤懸掛式電池包,因此對整車質量尤其電池包的質量要求非常高,因此需要采用碳纖維復合材料這類質量輕、強度高的電池箱體來分擔對電池包的質量壓力。

由于動力電池箱體對于對電池組安全工作和防護起著關鍵作用,因此,相對于車體的其他部位產品而言,其對于防撞、防水、防火、防塵等方面的要求尤為嚴苛。因為小型電動車輛的電池箱一般都是安裝在車體的下部,而車體下部的運行環境比較惡劣,箱體的材質必須有能力做到防水防塵以及抵御道路環境對它的侵蝕,電池箱體必須密封防水,防止進水導致電路短路。在車輛運行過程中電池受到的沖擊和振動也比較大,純電動汽車動力電池組輸出電壓高達200伏以上,電池箱體除保障容納電池外,還必須有效隔絕操作人員和乘客與電池的接觸,所以對電池箱體防護等級也要求非常高。

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