电池铝托盘在新能源汽车中的应用

    汽车行业迅猛发展,但能源问题日益紧迫,汽车带来的环境问题也备受关注.发展新能源汽车产业是缓解能源危机、降低温室气体排放、减少环境污染的有途径,目前,新能源汽车已成为汽车工业变革的重要方向.

    随着新能源汽车在家庭用车、公务用车和公交客车、出租车、物流用车等领域的大量普及,据资料显示,2020年中国新能源汽车的年销量,将达到汽车市场需求总量的5%以上,将初步建成以市场为导向、企业为主体、产学研用紧密结合的新能源汽车产业体系.2025年增至20%左右,形成自主可控完整的产业链,在国家碳排放总量目标和一次能源替代目录需求下,2030年新能源汽车年销量占比将继续大幅提高,规模超过千万辆.

    实施新能源汽车战略,我国起步并不晚,早在2001年就把发展新能源汽车列入"十五"期间的"863"重大科技课题.近几年,各级政府为推动新能源汽车消费,还实行了购车补贴和上牌优先等政策.新能源汽车的需求和发展,将带动新能源时代下的各类汽车电池、车身轻量化以及汽车零部件等产业的发展,同时也给中国的铝工业带来了无限广阔的市场契机.

    新能源汽车与传统汽车不同,是采用电池作为动力来驱动汽车运行,其受动力电池重量、动力电池续航里程的制约以及汽车节能减排政策的高压,在车辆设计和材料应用上,其车体轻量化成为车企首先要考虑的问题.因此,电池驱动的新能源汽车比传统汽车更迫切需要车身减重.这也为铝等轻质材料开拓了更加广阔的市场空间.

    在汽车轻量化材料中,铝合金材料综合性价比要高于钢、镁、塑料和复合材料,无论应用技术还是运行安全性及循环再生利用都具有比较优势.铝材料的密度只有钢材的1/3,其减重和节能效果明显,且在保证安全的前提下能更好的提升乘坐舒适性.同时,铝材料更加易于回收循环利用.铝材的综合性价比优势,决定了其成为汽车轻量化应用的选择.

    铝在新能源汽车零部件的应用件主要有车身、轮毂、底盘、防撞梁、地板、动力电池和座椅等.按照加工形式分类,汽车用铝主要分为压铸、挤压和压延三种形态,其中压铸件用量占比80%左右,挤压件和压延件各占10%左右.压铸件主要用于发动机、车轮等部位,挤压件主要用于座架、行李架、门梁等,而压延件主要是生产车身用铝板等.

    其中,车身包括用高性能铝型材制作的车身骨架和用高精铝板制作的蒙皮及车门;铝合金轮毂(铸造铝轮毂或锻造铝轮毂);底盘包括高强度大截面铝型材结构件和铝合金锻件;用型材制作的防撞梁保险杠;新能源客车地板;锂离子电池包括电池正极铝箔、电池铝壳和电池铝托盘(欧美电池托盘全部为铝合金材质,国内电池托盘既有铝合金材质,也有不锈钢材质);新能源客车座椅系统等.

    以前新能源汽车多采用钢材料制作电动汽车动力电池托盘,现在很多企业都以铝合金材料为主.铝合金的密度为2.7g/cm?,无论在压缩还是焊接等方面,铝合金材质优势明显.而镁合金的密度为1.8g/cm?,碳纤维是1.5g/cm?,这些材料用来生产电池托盘,将可以极大地提高新能源汽车的轻量化水平.

    据了解,电池铝托盘主要采用6系铝型材.良好的塑性和优良的耐蚀性,特别是无应力腐蚀开裂倾向,焊接性能好,使得6系铝型材极适于该项目的应用.为保障产品质量,需要采用搅拌摩擦焊接等先进焊接技术,保障产品一体成型.

    电池铝托盘在新能源汽车中的应用

    新能源汽车用铝量要多于普通汽车,中国新能源汽车的高速发展,必将促进铝材在新能源汽车这一细分市场的发展潜力,而铝加工企业抓住这一发展良机,研发出高性能、适用性强的铝材或深加工铝部件,无疑又给企业在新能源汽车多样化的应用需求上开拓了新的销售导向.