某新能源汽车复合材料电池包轻量化设计
摘要：电池包是电动汽车的动力源，其中下箱体及模组安装板是电池包的主要承载部件，采用碳纤维复合材料代替原不锈钢材料对下箱体及模组安装板进行轻量化设计。上箱体兼顾到制造成本问题，使用原不锈钢材料。结果表明，采用碳纤维复合材料的电池包在满足力学性能的同时，相比于原不锈钢材料，电池包重量指标得到了较大的改善。
热处理节能钢铁材料及在汽车制造业的应用
摘要：热处理是汽车零件制造中耗能高的工序，在大中型汽车企业中，热处理电耗占企业用电总量的1/4以上，约占热处理生产成本的30%～40%。为了降低热处理生产成本，除了通过改进热处理工艺缩短生产周期外，积极采用热处理节能钢铁材料，也可以获得明显的经济效益。
汽车领域纤维复合材料构件轻量化设计与工艺研究进展
摘要：纤维复合材料由增强纤维与基体材料复合而成，具有强度高、密度小、耐腐蚀性好、可设计性强的优点，在汽车领域得到了广泛应用。随着汽车领域向低成本、高效率、自动化不断发展，复合材料构件成型制备面临更高的轻量化要求。从材料、结构、工艺三个方面综述汽车领域纤维复合材料构件轻量化研究进展，介绍连续纤维复合材料零部件的发展和应用，重点给出汽车领域纤维复合材料轻量化结构设计与加工工艺，对纤维复合材料发展的机遇和挑战进行展望。在节能减排的背景下，纤维复合材料在汽车轻量化设计中将有更广泛的应用。同时，如何降低复合材料制品成本也将成为新的挑战。
新能源汽车驱动电机用无取向硅钢应用现状和性能调控研究进展
摘要：汽车和钢铁是我国的支柱产业。新能源汽车可以缓解汽车对化石燃料的依赖，降低温室气体排放量，减少环境污染，具有广阔的应用前景。驱动电机是新能源汽车的动力中心，铁芯是驱动电机实现能量转换的关键部件。无取向硅钢是目前性价比最高、商业化应用最普遍的铁芯材料。开发高频下低铁损、高磁感、高强度的驱动电机用无取向硅钢，是实现新能源汽车产业高质量发展的前提。高品质无取向硅钢可以提升新能源汽车驱动电机能量转换效率、输出功率，延长其使用寿命，并降低材料成本，因而倍受行业关注。本论文从满足铁芯加工装配、保证能量转换效率、降低制备和使用成本、适应电机工作环境变化四个方面归纳出新能源汽车驱动电机对无取向硅钢性能的特殊要求; 评价了国内外驱动电机用无取向硅钢主要生产企业的技术开发现状和不同规格产品的铁损、磁感、强度指标; 综述了国内外通过优化合金成分体系设计、组织结构调控、制备工艺及产品规格来提高新能源汽车驱动电机用无取向硅钢性能和产品性能评价方面的研究进展; 分析了目前驱动电机用无取向硅钢制备和使用过程中存在的问题; 指出了未来新能源汽车驱动电机用无取向硅钢的发展趋势，以期为我国新能源汽车驱动电机用高强度无取向硅钢的研发和低成本制造提供参考。
汽车铝合金仪表板横梁研究
摘要：随着新能源汽车的发展，对于整车的轻量化需求越来越高。作为内饰零部件系统中重量绝对值较高的仪表板横梁，成为减重的重点目标。现对钢制仪表板横梁采用轻型铝制材料进行替换设计，达到大幅降低重量的目的。首先根据铝的制造工艺的特点，分别重新设计横梁零件，规划连接工艺；然后建立有限元分析模型，分别针对仪表板横梁子系统性能和整车安全性能进行评估；最后进行成型可行性分析。结果表明：铝合金仪表板横梁替代设计能满足仪表板横梁轻量化、性能、制造要求。
汽车用钢的发展与低熵化先进高强钢设计
摘要： 介绍了汽车用钢的发展历史与推动汽车用钢发展的历史性事件， 展望了未来汽车用钢在“双碳”背景下的发展方向。同时，介绍了汽车用先进高强钢的发展与分类，阐述汽车钢从软钢、低碳钢、高强钢到先进高强钢的发展过程，详细阐述第一代到第三代先进高强钢迭代升级过程中成本、合金、组态与性能等方面的设计思路。最后，提出创新性的低熵化设计理念，并介绍所设计的覆盖四类双相钢产品的低熵化产品，包含成分与工艺的设计思路。提出“组态异构”的低熵化设计，以用户切实的应用需求为导向，深入分析产品性能特征，结合钢铁材料的物理冶金机理与生产制造阶段装备及工艺特征，从设计端对产品进行减量化、单一化、归一化的梯度低熵化设计，实现产品低成本高性能生产制造思路。
乘用车车身压铸铝结构件应用现状及连接技术开发应对
摘要：一体化压铸铝合金结构件因其具有高集成、轻量化、刚性好等优点，在乘用车车身上的应用逐渐增多，并且正在向大型化发展。压铸结构件大型化的发展对连接技术提出了更大的挑战。阐述了当前乘用车车身压铸铝合金典型应用部位，分析了大型压铸结构件应用面临的难点、困境以及大型化后连接技术方面的应对策略，展望了未来压铸铝结构件的发展趋势以及对连接技术的新要求。
零碳及低碳燃料内燃机应用进展分析
摘要:随着“碳达峰,碳中和”目标稳步推进,世界各国对内燃机碳排放标准越来越严苛,如何突破常规化石燃料带来的高碳排放问题,对于未来交通发展尤为重要。目前,采用氢、氨、甲醇等零碳及低碳燃料替代传统化石燃料是必然的选择,零碳及低碳内燃机是现在和未来的研发热点。为助力零碳及低碳内燃机快速发展,阐述了氢、氨、甲醇、乙醇以及天然气等燃料的物化特性,同时分析它们在内燃机中最新应用进展,并对其未来发展所面临的问题给出相应参考建议。
中国乘用车电动化对动力电池关键金属材料的需求研究
摘要：新能源汽车作为交通运输领域节能减排的重点，近年来的迅速发展导致其对锂、钴、镍、锰等电池材料的需求剧增。为评估相关资源的供应风险，基于Gompertz曲线模型和物质流分析的方法，对两种电池技术发展情景下中国2023—2050年新能源乘用车电池材料的需求进行了预测。结果显示，在磷酸铁锂电池路线（LFPR）下，2050年锂、钴、镍、锰的需求将分别达到238、169、362、158 千吨；在三元锂电池路线（NMCR）下，2050年锂、钴、镍、锰的需求将分别达到242、201、1084、187千吨。当前中国锂、钴、镍的产能将难以满足未来新能源汽车发展的需要。2050年的回收锂、回收钴和回收镍将至少能分别满足86.5%、93.5%和65.8%的新增需求。鉴于国内目前还缺乏有关废电池回收的全面法律法规，制定相关标准势在必行。
基于VRB/OW-GFRP混合结构的CTB电池包上盖总成轻量化设计研究
摘要：电池车身一体化（CTB）是提升电动汽车续航里程的关键技术。利用胶接工艺将变厚度（VRB）结构与正交编织玻璃纤维增强复合材料（OW-GFRP）粘接形成的VRB/OW-GFRP混合结构，是降低CTB电池包质量的创新结构，有助于进一步提升电动汽车的续航里程。以某款电动汽车为研究对象，设计了一种CTB电池车身一体化结构，实现了电池包上盖与车身地板的集成融合。分别采用VRB结构、UT/OW-GFRP及VRB/OW-GFRP混合结构替代等厚度（UT）CTB电池包上盖总成，并基于多阶段优化方法开展了3种类型CTB电池包上盖总成的轻量化设计。结果表明，在满足CTB电池包刚度性能前提下，VRB结构相比UT结构实现减质量6. 4%；基于VRB/OW-GFRP混合结构的CTB电池包上盖总成轻量化效果约为金属结构的3倍，VRB/OW-GFRP相比UT/OW-GFRP混合电池包上盖总成进一步减质量4. 2%。由此可见，VRB/OW-GFRP混合结构是未来汽车轻量化技术发展的重要趋势，在CTB电池包上盖总成中具有巨大的应用前景。
