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。

汽车热冲压模具专利布局分析

摘要:利用专利分析方法,从专利申请态势、地域分布、申请人等方面分析了汽车热冲压模具的专利布局,并以汽车B柱热冲压模具、汽车纵梁热冲压模具为例进行了重要专利的技术方案解读,从专利视角,以宏观、微观两个角度剖析汽车热冲压模具技术的发展现状,为汽车热冲压模具技术领域后续研发创新方向提供参考。

3D打印在新能源汽车制造领域的应用与发展趋势

摘要:通过分析3D打印技术的数字化特征、技术成熟度,以及汽车制造商大众、宝马、福特的先进3D打印技术应用案例,呈现了3D打印与新能源汽车制造的应用结合点;阐明了目前很多3D打印应用虽处于初始阶段,但制造企业仍有从创新思维入手,对3D打印应用做准备的必要性。此外,还阐述了3D打印技术在下一代电动机以及电池生产领域的潜力。最后,总结了3D打印技术在新能源汽车制造领域的应用潜力,现阶段的局限性及未来发展趋势。

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。

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。

摩擦材料特性对制动盘厚度差(DTV)生成机理的影响研究

摘要:制动盘厚度差(DTV,Disc Thickness Variation)是诱发汽车制动抖动(Brake Judder)的主要根源,其生成速率与严重程度极大地依赖于制动摩擦片摩擦材料的配方体系。文章系统探究了低金属、半金属型、无石棉有机型(NAO)3类摩擦材料影响DTV生成的内在机理,重点关注摩擦材料转移膜的形成与演化、磨损机制差异及热-力-化学耦合效应。摩擦材料转移膜的剪切强度、硬度及其与基体的结合力,以及材料的热物理参数(导热系数、热膨胀系数、弹性模量)在热弹性变形(TEI,Thermoelastic Instability)中起关键作用。整车道路与台架试验表明,DTV的频域成分以1阶和2阶为主,与制动抖动能量集中频带相吻合。研究还发现,通过优化摩擦材料配方(如添加纳米改性材料)并提升悬架衬套刚度,可有效抑制DTV生成与制动抖动传递。本研究为开发高性能、低抖动摩擦材料提供了理论与试验依据。

智能座舱人机交互设计关键技术研究进展,

摘要: 为揭示人机交互( Human-Computer Interaction,HCI) 设计技术在智能座舱环境下实现人与车辆、人与环境交互的过程与作用,提出智能座舱人机交互模型,并综述了以创新设计为驱动的智能座舱交互设计关键技术,为重新定义车载信息交互系统和驾驶监控系统提供了提供了技术支撑。从感知层、信息交互层及认知与决策层3 个方面研究座舱人机交互模型,分别针对多模态信息输入与输出,梳理了图像识别、可穿戴、声场感知识别、信息可视化、混合现实及人机对话等交互技术及其主要应用成果。探讨了智能座舱人机交互设计的测评方法,为提升座舱人机交互体验提供理论参考。

车用燃料电池系统绝缘性能分析与优化

摘要:为了提升燃料电池系统的绝缘性,针对零部件的结构特性、材料特性以及安装方式进行了优化设计。首先,对绝缘路径进行电路和水路的失效分析;然后,改善电堆内部绝缘设计及电堆仓结构,优化了电子元件保护策略,同时,更换了水泵、水暖型加热器等高压供电冷却回路的零部件材料,调整了散热器、中冷器以及传感器等零部件的加工工艺和安装方式。最后,通过绝缘电阻测试,新型车用燃料电池系统的静态绝缘电阻超过5MΩ(500 V测试电压下),运行状态下的绝缘电阻超过3MΩ(在线监测状态下)。