飞行汽车关键技术及应用研究综述

摘要:飞行汽车作为汽车功能的立体化拓展,在缓解交通拥堵、重塑出行生态、构建高效低碳的立体交通运输体系方面备受关注。业内普遍认为,飞行汽车与电动汽车具有超过70%的技术同源性。在回溯飞行汽车历史发展的基础上,本文深入对比了全球主流飞行汽车产品的构型及指标差异,凝炼了电动化发展的6大特点,进而结合电动汽车技术同源性与差异性分析,深入剖析动力系统、智能驾驶、轻量化、NVH等关键技术。研究认为,电动汽车的发展经验、技术积累及产业链优势已为飞行汽车提供了较好的产业基础。与电动汽车不同,飞行汽车应聚焦具有更高能量密度、更高放电倍率的动力电池,更高转矩密度、低转速大转矩的电机以及考虑低空复杂气象环境、障碍物、鸟类碰撞等影响的高安全性智能驾驶技术。

汽车B柱热固性复合材料加强板的制造与回收

摘要:复合材料是实现汽车轻量化最具潜力的材料之一。热固性树脂具有优异的力学性能和化学稳定性,但其再成型和回收是一个难题。本文研究汽车B柱热固性树脂基复合材料加强板的制造与回收方法,基本思路是在热固性树脂中引入动态共价键,通过碳纤维预浸料的逐层铺设和热压成型,实现热固性树脂基复合材料加强板的制造和回收。与钢制加强板相比,制备的热固性复合材料加强板轻量超过50%,复合B柱的冲击力峰值降低超过30%,实现了热固性复合材料加强板中碳纤维的无损全回收,回收树脂的单轴拉伸强度保持率超过95%。本文研究为轻质可回收热固性树脂基复合材料汽车构件制造提供了新思路,可推广到其它相关领域。

高耐久性低铂氧还原催化剂的设计与开发

摘要:氢燃料电池汽车被视为零碳交通的最终解决方案。近年来,关键组件的技术不断迭代,使其能够满足短途交通运输的基本需求。然而,未来多样的商业应用场景对制造成本和电堆这一核心组件的耐久性提出了更高的要求。燃料电池的阴极Pt基催化剂在本质上可以提高电堆的功率密度,但其高昂的价格成为电堆成本增加的主要原因,降低Pt的含量同时提高催化性能已成为催化剂的重要研究方向。然而,一旦Pt含量降低,催化剂的耐久性就会面临新的挑战。因此,设计和开发高耐久性低Pt催化剂对于提升电堆和燃料电池汽车的寿命至关重要。本文从分析Pt基催化剂的催化反应机理以及在燃料电池汽车实际工况下低Pt催化剂的衰减机理出发,重点基于Pt活性位点的优化探讨了提升其耐久性的原理。此外,对现有研究成果进行了综述,最后展望了未来高性能低Pt氧还原催化剂的设计和开发方向。

面向eVTOL的固态电池技术路径与管理系统

摘要: 随着低空经济的快速发展,电动垂直起降飞行器(electric vertical take-off and landing,eVTOL)对动力电池提出了更高的性能要求。固态电池因较液态锂离子电池具有更高的能量密度和安全性,成为解决eVTOL动力系统问题的关键技术。本文分析了eVTOL不同飞行阶段的特性及对动力电池的需求,概述了聚合物、氧化物和硫化物3类固态电解质的技术进展,并结合eVTOL的实际应用,从电、热、力角度探讨了固态电池管理系统的优化路径。本文旨在为构建满足eVTOL极端工况需求的高性能固态电池及其管理系统提供理论依据与技术参考。

飞行汽车运行核心支撑技术综述

摘要:飞行汽车能有效拓展交通系统的立体化维度,为缓解地面拥堵与拓展出行空间提供创新解决思路。近年来,我国积极推动飞行汽车发展,政策支持持续加强,企业研发加速推进。在此背景下,飞行汽车相关研究逐年增多,但多数集中于飞控系统、能源系统或单一路径规划方法的技术突破,缺乏面向整机运行过程的综合视角,以及对子系统协同关系的深入分析。为弥补这一不足,本文从飞行汽车运行核心支撑技术角度出发,围绕飞行汽车在实际运行中所面临的安全性、能效性与决策复杂性问题,构建了由底层故障容错与安全保障、中层能量管理与功率分配、顶层路径规划与自主决策组成的三级协同架构。系统综述了各层关键技术与相互依赖关系,并梳理典型研究进展与工程方案。本文旨在为飞行汽车实现规模化、安全化运行提供理论支撑与系统参考。

智能网联汽车区域式48V电气架构关键技术综述

电气架构已难以满足其高功率、高可靠性与软件定义等需求。本文面向智能网联汽车的区域式48 V电气架构,围绕架构演变、关键技术、零部件设计及总体开发流程4个方面系统地综述了当前研究进展,并对未来发展方向进行了展望,可为相关研究提供理论参考。

基于级进延展冷镦工艺的大长径比薄壁管件成形优化

摘要: 针对常见的大长径比薄壁管件热锻工艺存在的温度难以控制、尺寸精度低的问题,以长径比为5.3 的气弹簧用油气缸为例,提出一种先镦粗后级进延展式冷镦成形方法。在搭建三维模型的基础上,利用Deform-3D软件对拟定工艺的金属流动规律、成形载荷和断裂趋势等进行分析,验证了工艺的可行性。结合仿真结果,以薄壁延伸最大成形载荷为优化目标,利用正交试验与极差分析,得出各因素对最大成形载荷的影响程度依次为: 首次缩径值a>入模角λ>冲头下压速度v,并选取了最优工艺参数组合: 冲头下压速度v = 15 mm·s-1、首次缩径值a= 0.70 mm、入模角λ= 7°。优化后的工艺参数使最大成形载荷降低了18.15%,提高了薄壁成形质量。研究结果为同类大长径比薄壁管件的研究提供了理论参考。

节能与新能源汽车发展十年回顾与展望

摘要:节能与新能源汽车已成为各国应对气候变化、实现道路交通绿色低碳发展的共同选择。过去十年,我国在该领域取得了历史性的发展成就,未来十年应持续推动产业高质量发展,巩固扩大已取得的领先优势,加快建成汽车强国。本文系统回顾和总结了我国节能与新能源汽车产业过去十年在产业规模、技术突破、产业链构建、企业培育、对外开放等方面取得的辉煌成就和先进经验,深入分析了未来十年产业发展面临的机遇和挑战,从关键技术、产业结构、基础支撑等方面识别了存在的瓶颈问题,提出了未来十年推动我国节能与新能源汽车产业发展的总体思路和关键举措,为我国节能与新能源汽车产业高质量发展、加快建设汽车强国提供理论支撑与实践参考。面向2035 年,我国节能与新能源汽车应继续坚持科技创新与产业创新融合发展,建设全球汽车科技创新策源地,推动新技术、新模式、新业态的全面落地和全产业的智能化转型,革新产业组织管理模式和运行方式,实现新型竞合关系下的全面国际化发展。

发动机涡轮叶片热障涂层陶瓷层及其制备技术的研究现状

摘要:ZrO2基陶瓷、稀土锆酸盐、铝酸盐、钽酸盐、铌酸盐、钙钛矿、A6B2O17 陶瓷等常被用作发动机涡轮叶片热障涂层的陶瓷层材料,可以有效降低涡轮叶片金属基体的工作温度,从而提高发动机的许用工作温度,延长叶片使用寿命。对上述热障涂层陶瓷层材料的微观结构及性能提升的研究进展进行了综述,总结并对比了大气等离子喷涂和电子束-物理气相沉积等制备方法。指出未来研究方向应集中在:通过稀土掺杂改性等方法使陶瓷材料的热膨胀系数与叶片基体材料更好地匹配,同时提高其断裂韧性,降低热导率;对现有制备方法进行参数调控或不同工艺融合等优化,从而获得成本低且性能稳定的热障涂层陶瓷层。

论汽车材料研发和推广应用的EVI模式

摘要:详细论述了在汽车材料研发和推广应用中的供应商早期介入(EVI)模式。介绍了这一模式发展的背景和内涵,以及在新材料研发和推广应用中的重要作用;详细介绍了国内外一些知名公司的EVI活动及其特点、鞍钢蒂森克虏伯汽车钢有限公司在数字车身平台及其钢材解决方案方面的新近成果,以及有关企业在推广EVI活动中所取得的进展;论述了EVI模式在新开发车型中推广应用新型材料时所发挥的作用,提出了企业推广应用EVI模式应具有的条件;最后阐明了EVI模式对“双碳”战略的重要意义。