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。

基于辊冲一体式纵梁的轻量化拖挂式房车底盘

摘要:本文将辊冲成型工艺引入拖挂式房车底盘设计和制造。对标某典型拖挂式房车底盘,通过对高强度材料的连续成型,构造一体化的底盘纵梁,并做相应的结构改进,对比分析了两种底盘在满载弯曲和满载制动工况下的受力情况。结果表明:由于辊冲工艺可以实现变截面超长零件的加工和一次冲孔,这一优势带来的材料改进、结构改进和主要构件数量的减少,使底盘纵梁加工在实现轻量化的同时显著提升了生产效率和装配效率。此外,基于高强度板材的变截面纵梁,大大提升了结构的可设计性,进而使承载性能的显著提高成为可能。与某款额定载质量为1.4t的对标底盘相比,结构优化后的底盘可以承受2. 4 t的载荷,且此时两者的变形量相似。

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。

浅谈汽车滑移门铰链设计

摘要:滑移门铰链是保证滑移门开启与关闭的重要载体,为满足其性能要求,同时提升滑移门的舒适性和平顺性,对标竞品车型进行设计。首先对滑移门运动轨迹、铰链旋转中心进行初步布置;再运用ADAMS 仿真软件进行动力学分析;同时,模拟铰链滚轮的受力情况和耐久性,完善铰链结构数据。然后使用CATIA 中的DMU 模块将滑移门与车身通过铰链和导轨的相对运动连接起来,分析校核滑移门及附件与车身的间距。最后建立计算机辅助工程(CAE)几何模型和物理模型,结合HyperMesh和Abaqus对滑移门铰链受力情况进行仿真分析,识别铰链结构中的薄弱点,从而有针对性地进行结构优化改进,为相关研究者提供指导。

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。

汽车用耐热紧固件团标的制定及A286合金螺栓的研制

摘要:为了满足对汽车用耐热紧固件的需求,泛亚汽车技术中心有限公司等单位制定了2项团体标准T/CSAE 99-2019和T/CSAE 136-2020。团标中包含了紧固件用耐热材料的牌号和基本技术要求,耐热材料的应用等。通过全产业链协作,建立了“材料生产-紧固件制造-服役评价”的质保体系,研制了A286合金螺栓。结果表明: 采用真空感应熔炼(VIM) +电渣重熔(ESR),并进行合理的覆膜处理、拉拔、热处理,试制的A286合金螺栓使用性能满足要求。A286合金螺栓的制造工艺为冶炼→开坯→热连轧→盘条酸洗→覆膜处理→拉丝→固溶处理→酸洗→轻拉拔→检测→冷镦→搓丝→时效→表面处理→性能检测,最佳工艺为: 轻拉减面率8%~18%,(980±10)℃固溶处理及(720±10)℃时效16h。

14.9级高强度汽车紧固件用钢42CrMoVNb球化退火工艺研究

摘要:通过对不同球化退火工艺结果进行金相、扫描和硬度分析,研究了14.9级高强度汽车紧固件用钢42CrMoVNb球化退火规律。结果表明:42CrMoVNb 球化退火工艺的第一阶段的保温时间长,可增加碳化物在钢中的溶解度,使钢中的碳及铁原子获得更多的扩散激活能,从而促进碳化物的球化;42CrMoVNb球化退火工艺的第一阶段加热温度高于Ac1,原始组织奥氏体化,经水冷后生成马氏体组织,会造成球化态硬度偏高,不利于冷镦成型;42CrMoVNb最佳的球化退火工艺为:750℃×3h炉冷至710℃×6h,以15℃/h炉冷到500℃后空冷。

中国汽车发展趋势及汽车用钢面临的机遇与挑战

摘要:首先对中国汽车发展的现状与趋势进行了分析预测,2020年中国汽车产量可能达到3 600万辆。伴随汽车迅速发展的同时,汽车用钢也面临安全、环境、资源、能源及成本等方面的挑战。中国汽车的高速增长和庞大的市场为汽车用钢的发展带来重大机遇,同时冶金行业也面临来自非钢材料的激烈竞争和用户方面的挑战。就汽车用钢的发展潜力和钢铁行业可能采取的应对方案进行了讨论,分析了近年汽车用高强钢合金含量的发展、新型高强钢的组织性能精细控制及应用技术、超高强双相钢及新型淬火配分钢的精细组织、冷轧高强钢中的纳米粒子析出控制、热成形钢的工艺与组织性能以及先进高强钢的成形应用技术等。最后,举例介绍了汽车用钢供应商的先期介入(EVI)服务体系的加强与完善。

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。

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。