中国新能源汽车未来10年周期性和结构性趋势展望

摘要:中国新能源汽车行业经历20多年发展,核心技术与产业化已经实现全球领先,未来10年对于新能源汽车能否形成可持续发展模式至关重要。需围绕新能源汽车市场的不确定性探求和发现其中的确定性规律,对中国新能源汽车未来10年的周期性和结构性发展趋势进行分析与判断。主要结论包括:从目前到2026年,新能源汽车市场渗透率仍保持快速增长,以新能源汽车、锂电池、光伏电池“新三样”为代表,新能源革命将取得突破性进展;到2030年,新能源汽车盈利能力实现转正,新能源的发展将基于新能源汽车演化到新能源革命;到2035年,新能源汽车与新能源革命的重点将从技术革命转移到社会观念与商业模式革命。同时讨论了中国新能源汽车进入新发展阶段,可能存在内部竞争加剧、产能过剩、市场波动和不确定性增加等挑战,并提出了应对挑战和风险防范的可行解决方案。

动力电池壳体连接工艺应力腐蚀断裂问题研究

摘要:高速射钉常用在板材或型材的连接中,可通过一种不可拆卸的静连接将两个或两个以上的元件连接在一起,因而在高压电池壳体生产中被广泛使用,但由于新能源汽车使用环境恶劣,高速射钉断裂的情况时有发生。针对这类现象,对高速射钉进行合理设计,避免其发生断裂尤为重要。文章通过试验探究了不同条件下的高速射钉状态,验证了高速射钉断裂的影响因素,并从微观角度解释了其断裂机理。研究显示,高速射钉断裂由应力腐蚀开裂(SCC)引起,并由3个边界条件共同作用:高硬度钢、腐蚀环境、拉伸应力。综合考虑新能源汽车的使用环境和试验优化结果,合理降低射钉硬度可以有效避免其开裂,为以后的电池包连接工艺发展提供了重要的指导意义。

质子交换膜燃料电池核心部件分析

摘要:对质子交换膜燃料电池工作原理、结构进行分析,重点对质子交换膜燃料电池的双极板、质子交换膜、电催化剂、膜电极关键部件进行分析研究,质子交换膜燃料电池生产成本高是影响商业化普及的重要原因,未来随着质子交换膜燃料电池技术的进步,生产成本将大幅度降低,有望在汽车产业得到广泛应用。

轻合金大型一体化结构部件压铸成形技术研究进展

摘要:铝、镁等轻质合金成为取代钢质材料的理想选材,同时一体化压铸技术的开发及应用有助于实现轻量化。目前可用于车身结构件的铝、镁合金材料有限,且以热处理态的铝合金为主,因此,开发免热处理态的高强韧铝合金具有重要的工程应用价值。大型一体化压铸技术正处于起步阶段,其结构件的设计及其与车身结构的连接、大型压铸装备开发及智能化、模具开发及工艺等方面同样存在重大挑战。此外,镁合金的一体化压铸技术目前处于研究阶段,极具轻量化应用前景。针对近年来一体化压铸铝、镁合金及大型一体化结构部件压铸成形技术进行归纳总结,旨在为一体化压铸大型复杂车身结构件研发提供参考。

车用超高速永磁电机驱动控制技术综述

摘要:超高速永磁电机具有体积小、效率和功率密度高等优点,广泛应用于燃料电池空压机和电动涡轮增压器等车用领域。小电感和高基频等特性,使其驱动控制比常速永磁电机难度更大。本文从电路拓扑、电压调制策略匹配和无位置传感器控制3个方面详细论述车用超高速永磁电机驱动控制技术的研究现状,总结各类技术的研究热点,通过优缺点对比,给出了评价。最后展望了未来发展趋势。

重型卡车的发展趋势探讨

摘要:随着全球经济的复苏,重型卡车的销量也迎来了高速发展,但是市场仍处于供大于求的状态,市场的竞争也越来越激烈。各个主机厂为了生存抢占市场份额,对用户和市场的响应越来越快,产品的更新迭代速度也越来越快。文章通过对市场的现状阐述,分析和讨论了目前的重型卡车的配置,介绍了由于汽车电子和互联网技术的发展,对整车的发展产生的巨大影响和颠覆性变化。从整车的动力性、经济性、安全性、舒适性以及操控性等方面,提出了重型卡车未来的发展趋势。

CTB结构中电池与车身密封设计研究

摘要: CTB(cell to body)电池车身一体化技术在提升续航里程、整车刚度和耐撞性等方面具有很大优势,已成为新能源汽车行业发展新方向,但要将电池上盖与车身地板二合为一,密封是限制CTB技术发展的最大难题之一,目前行业在CTB密封领域的研究还是空白。本文从CTB密封策略、密封结构设计、密封组件选型、失效后果分析和用户工况设计验证展开研究,首次提出攻克行业内CTB密封设计难题的解决方案,加速CTB技术普及应用,推动全球新能源汽车产业电动化转型。

氨-生物燃料双燃料发动机的燃烧与排放特性

摘要:针对双碳目标,应用低碳/零碳燃料是实现内燃机高效清洁燃烧的有效途径。本研究基于一个双燃料柴油机台架开展,缸内直喷燃料分别选用柴油、生物柴油/汽油混合燃料(BG70)和生物柴油/汽油/乙醇混合燃料(BG50E20);氨为进气道喷射,能量替代率为0~28%。试验工况为1 200r/min、0.8 MPa指示平均有效压力(IMEP)。对比分析了不同燃料的一氧化碳(CO)、总碳氢(THC)、氮氧化物(NOx)排放以及颗粒物粒径分布。结果表明:单燃料模式下,BG70和BG50E20的指示热效率高于柴油。BG70的CO排放相比柴油降低30%,但THC和NOx排放在3种燃料中最高。BG70和BG50E20的总颗粒物数量(TPN)排放低于柴油。相比各燃料单燃料模式的燃烧与排放性能,添加氨后的3种燃料的指示热效率降低1%~2%;CO排放增加约1倍;柴油和BG70 的NOx 排放减少接近50%,BG50E20的NOx排放减少约30%。另外,氨的加入对BG70和BG50E20的TPN有显著影响,当氨能量替代率从0增长至28%时,BG70的TPN排放增加20倍。

新能源汽车空心电机轴复合成形工艺数值模拟及优化

摘要: 基于SimuFact 模拟分析软件,对新能源汽车空心电机轴复合成形工艺的多工序进行数值模拟分析与优化。研究结果表明:在热挤压成形过程中,等效塑性应变主要集中在靠近凸模前端的位置,材料沿轴向两端流动; 经过径向锻造后,电机轴空心段的等效塑性应变沿直径方向先减小后增大,台阶段的等效塑性应变沿直径方向逐渐增大。经正交实验优化后的冷径向锻造工艺参数为: 锤头相对转角为18°、锤头下压量为1. 0 mm、锤头入模角为22°、坯料进给量为1. 0 mm。在此基础上,成功地研制出一种通过热挤压结合冷径向锻造复合成形的新能源汽车空心电机轴,并分析了复合成形工艺对空心电机轴的微观组织及晶粒细化的影响。

负重轮轻质材料的应用及其制造工艺研究进展

摘要:负重轮是履带车辆重要的承重零件,轻质材料的应用可提高负重轮轻量化程度,降低车辆簧下质量,提升车辆驾驶性能。分析了近年来国内外负重轮轻量化材料的研究应用进展; 总结了铝合金、镁合金、玻璃纤维/环氧树脂、超高分子量聚乙烯等轻质材料制备负重轮的工艺方法及其瓶颈问题,并对负重轮一体化成型工艺进行了展望。