擠壓鋁材在電動汽車中的應(yīng)用|光譜儀應(yīng)用

時間：2020-07-09作者：廣州明陽機(jī)電有限公司瀏覽：136

擠壓鋁材在電動汽車中的應(yīng)用|光譜儀應(yīng)用

電動汽車(BEVs,batteryelectricvehicles)如潮水般地向我們走來，電動汽車時代降臨了。2019年前9個月，美國銷售了約17.5萬輛電動汽車，毫無疑問，銷路較好的當(dāng)數(shù)特斯拉汽車，約占市場份額的80%，其他參與競爭的汽車公司有通用汽車公司、日產(chǎn)汽車公司、奧迪汽車公司、寶馬汽車公司、大眾汽車公司與韓國的現(xiàn)代汽車公司等13家。

　　美國市場由于各式各樣的電動汽車的涌入，價格也各異，相當(dāng)混亂，首先是保時捷公司的4門Taycan運(yùn)動車，接著是梅賽德斯公司的EQC車，2020年伊始，又迎來了特斯拉的ModelY，福特公司的MustangMach-E與德國大眾公司的ID.4，然后是沃爾沃公司的XC40BEV和MiniCooperSE，未來還會有更多的新型電動汽車相繼問世。有人估計，2025年北美汽車市場電動車的銷量可達(dá)100萬輛。

　　

【擠壓鋁材在電動車中的應(yīng)用】

擠壓鋁材在電動車上起著非常重要的作用。**，電池系統(tǒng)必須用輕量化材料制造，這比在其它汽車中較顯得重要；*二，它是制造電池托盤和冷卻系統(tǒng)的強(qiáng)有力競爭者，也是制造電機(jī)殼體的良材。

　　
【重量與行程】

　　電動汽車的車重限制了它的行程。據(jù)杜克環(huán)球公司(DuckerWorldwide)估計，大眾汽車公司的e-Golf(已被ID.4車取代)電動汽車電池系統(tǒng)質(zhì)量**過227kg，比同型的內(nèi)燃機(jī)(ICE)的車重。電動車的電池、電機(jī)、控制系統(tǒng)、電線電纜的質(zhì)量**過454kg；TeslaS電動汽車的電池質(zhì)量544kg，電機(jī)容量85kWh，占車重的27%；CheryBolt電動汽車情況也是如此，66kWh，電池質(zhì)量436kg，占車重的26%。

　　電池的能量密度雖然在不斷上升，但是購車者的意愿是，航程能顯著增加，重量下降并非頭等大事?？傊?，現(xiàn)在的汽車由于**駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS，advanceddriverassistancesystems)硬件、預(yù)報警系統(tǒng)、前碰撞報警／自動剎車系統(tǒng)等的增設(shè)，汽車的總質(zhì)量會增加136kg～180kg。

　　采用擠壓鋁材零部件及其它鋁制工件是減小汽車質(zhì)量較有效的措施，橫向車身梁(crossbodybeam)／儀表盤、車頂彎梁(roofbow)、車身底部橫梁等等都可以用擠壓鋁材制造，同時用空心薄壁擠壓復(fù)雜鋁型材則可以進(jìn)一步降低零部件的重量，采用擠壓鋁材制造越來越多的電動車零件是一項具有戰(zhàn)略意義的事情，電動汽車應(yīng)是全鋁化的，所謂全鋁化就是在當(dāng)今的技術(shù)條件下，在確保行車安全與乘座舒適的前提下，凡是可用鋁合金、鎂合金制造的零部件都是用輕金屬材料制造的。

　　據(jù)倫敦商品研究所(CRU)的資料顯示，2019年**ABS(AutoBodysheet)總消費(fèi)量約1700kt，其中北美950kt，歐洲550kt，中國90kt，其它市場110kt。根據(jù)2019年10月**鋁業(yè)協(xié)會《中國汽車工業(yè)用鋁量評估報告(2016～230)》，預(yù)測2030年的需求量為9100kt，年復(fù)合增長率8.9%。中國2020年實(shí)施《新能源汽車補(bǔ)貼免征購置稅政策延長2年》的措施，對降低產(chǎn)業(yè)鏈成本壓力有利，給予具有**技術(shù)及意愿研發(fā)投入的企業(yè)更多的成長空間，有利于擴(kuò)大鋁材應(yīng)用。不但覆蓋件薄板用量會有較大增長，而且外板產(chǎn)品、電池底板產(chǎn)品及動力電池箔用量都會同步增長。


【電池系統(tǒng)托盤】

　　電池系統(tǒng)托盤(batterysystemhousing)是電動車的一個大的關(guān)鍵部件，可用擠壓鋁材制造，也可以用板材，但以前者為主。在此順便說一下housing的譯法，有譯“托盤”的，有譯“殼體”的，還有譯為“電池盤”的，在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)未給出標(biāo)定名稱前，建議采用“托盤”一詞。托盤的作用：托住電池系統(tǒng)，防止碰撞，防止底部碰觸，散熱作用，便于維護(hù)、裝配，等等。

　　典型的電池系統(tǒng)托盤酷似滑板，位于汽車的兩軸之間，而電機(jī)及控制系統(tǒng)則置于軸上。通常電動汽車電池托盤的長度1980mm～2160mm，寬比1532mm稍大一點(diǎn)，高127mm～140mm。例如，奧迪e-tron電動車電池托盤長約2921mm，寬1930mm，而Jaguar(美洲虎、杰戈娃)I-Race電動車托盤長2972mm、寬1895mm。

　　

【電池的熱控制】

　　電池托盤應(yīng)有良好的散熱性能，電池工作時總會釋放熱量，必須及時把熱散放，所以電池托盤中設(shè)有冷卻系統(tǒng)，以保持全系統(tǒng)在設(shè)計的溫度窗口20℃～40℃內(nèi)，同時變化幅度不能大，應(yīng)**5℃。為了達(dá)到這種嚴(yán)格的控制，當(dāng)前較佳措施是設(shè)有間接液體冷卻部件，用鋁管制的，管內(nèi)循環(huán)流動著液態(tài)乙二醇，冷卻部件呈網(wǎng)狀。早先日產(chǎn)汽車公司采用冷卻片，但是美國再生能源實(shí)驗(yàn)室(NationalRenewalEnergyLab，NREL)認(rèn)為，空氣冷卻系統(tǒng)消耗的能為液體系統(tǒng)的2～3倍，同時該實(shí)驗(yàn)室指出，翅片式空氣冷卻系統(tǒng)需用更多的擠壓鋁材制造，毫無疑問，冷卻系統(tǒng)質(zhì)量會加大。

　　在電池散熱方面，汽車公司各有其招，有的采用類似于內(nèi)燃機(jī)汽車的散熱方式，有的則有新的設(shè)計。保時捷公司(Porsche)在其新推出的Taycan車上，將電池箱的冷卻系統(tǒng)置于外部，粘結(jié)冷卻管于箱的底部；將一根蛇形管置于電池組之間；寶馬汽車公司(BMW)也將冷卻系統(tǒng)放在箱底，電池位于循環(huán)冷卻管之上?？傊?，不管冷卻系統(tǒng)的型式如何，也不管它們被置于何處，都是用擠壓的鋁合金管制造的。

　

【材料選擇】

　　關(guān)于電池托盤材料選擇的內(nèi)容是：采用什么品種鋁材，鋁材是用什么合金加工的。截至2019年，幾乎所有新能源汽車的電池托盤都是用擠壓鋁材加工的，僅有較少數(shù)托盤是用板材制造的，是諾貝麗斯(Novelis)鋁業(yè)公司2019年研發(fā)的。諾貝麗斯是一家印度公司，約60%業(yè)務(wù)在美國，是世界上較大的平軋鋁產(chǎn)品企業(yè)，平軋鋁產(chǎn)品總生產(chǎn)能力約4800kt／a，在全世界16個國家有22個生產(chǎn)企業(yè)，員工約18500人，是印度鋁工業(yè)有限公司(HindalcoindustriesLimited)的子公司，2019年向市場推出用板材制的電池托盤。但用擠壓材制造托盤優(yōu)勢明顯，有研究指出：用板材制造SUV(sportutilityvehicle，多用途跑車)電池托盤的鑄造工具費(fèi)用高，前導(dǎo)期也長，約la(leadtime，LT或L／T)，而用擠壓鋁材制造，只要七八種擠壓材，工具投資少，且前導(dǎo)期僅約6個星期，同時，用擠壓材制造托盤的設(shè)計簡單快捷。因此沒有必要用板材制造，電動車的發(fā)展，對拓寬擠壓鋁材應(yīng)用起了一定的作用。

　　電動汽車托盤用的擠壓鋁材是一類結(jié)構(gòu)材料，必須具有一定的強(qiáng)度性能，還必須易成形加工與價格合理，綜合這些因素，可用6063與6061合金加工托盤型材，主要結(jié)構(gòu)件用6061合金，其它的用6063合金。（本文摘至鋁道網(wǎng)，用于技術(shù)交流，如有疑問請與我司聯(lián)系）



【光譜儀在汽車行業(yè)上的應(yīng)用】

光譜儀可以精確檢測出鋁型材原材料的成分含量，通過計算機(jī)把具體的成分含量轉(zhuǎn)化成數(shù)字形式顯示出來，從而判斷出原材料的質(zhì)量程度，有效降低因采用劣質(zhì)產(chǎn)品導(dǎo)致企業(yè)利益受損的機(jī)率。

【介紹OE750：專為全新級OES分析而設(shè)計】

| 我們的光譜儀采用CMOS檢測器，涵蓋金屬中元素的整個光譜，能提供某些較低檢出限。此性能通過構(gòu)思新光學(xué)概念和發(fā)展其他技術(shù)創(chuàng)新而實(shí)現(xiàn)，例如新型密封火花臺和火花放光源。額外優(yōu)點(diǎn)（例如：啟動速度加快，維護(hù)間隔縮短）確保光譜儀支持高產(chǎn)量生產(chǎn)和** 的PMI質(zhì)量保證計劃。

| OE750是一款*創(chuàng)性設(shè)備。這款OES光譜儀具有**儀器的性能，但其購買價格優(yōu)惠，運(yùn)行成本合理。目前，其是同類產(chǎn)品中一能夠?qū)崿F(xiàn)全新級OES分析的光譜儀，例如：分析鋼鐵中所有合金、處理、痕量元素、殘余元素和夾雜元素的能力。OE750能提供較低的檢出限，可檢測含量**10ppm的銻、硼、鉛、氮、鋅、鉍、硒和碲。

| 符合經(jīng)修訂的ASTM E415中有關(guān)碳鋼和低合金鋼測試方法和ASTM E1086中有關(guān)不銹鋼分析標(biāo)準(zhǔn)測試方法的要求。此款分析儀可輕松檢測含量為10ppm的氮元素。

| 允許鋁壓鑄機(jī)將近共晶和過共晶鋁-硅合金中的磷、銻和鉍的含量控制在較低限值內(nèi)?？刂拼祟愒丶捌渌麏A雜元素和痕量元素可確保鋁加工廠對優(yōu)化熔體結(jié)構(gòu)具備較強(qiáng)的控制能力。

| 輕松檢測含量為1ppm的廢金屬中的痕量元素，包括鋅。這對回收汽車部件或分揀來料廢品至關(guān)重要。

| 通過分析氮、氧和氫等氣體元素，控制鈦的生產(chǎn)。

| 分析精煉廠中銅陽極以及鑄造廠中黃銅、青銅、錫青銅和其他銅合金的潛力。

| 全面的痕量元素分析，用于支持**金屬加工和成型廠所用進(jìn)料的材料可靠性鑒定測試。


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• 詞條

  詞條說明

• 直讀光譜儀在鉛合金分析中的應(yīng)用

  一、直讀光譜儀的慨況 原子**光譜分析所采用的原理是用電?。ɑ蚧鸹ǎ┑母邷厥箻悠分懈髟貜墓虘B(tài)直接氣化并被激發(fā)而**出各元素的特征波長，用光柵分光后，成為按波長排列的“光譜”，這些元素的特征光譜線通過出射狹縫，射入各自的光電倍增管，光信號變成電信號，經(jīng)儀器的控制測量系統(tǒng)將電信號積分并進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，然后由計算機(jī)處理，并得出各元素的百分含量。從以上原理可以看出原子**光譜分析，有其*特的、特別適合于

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