低速电动车需要研究轻量化有两大原因:一是在低速电动车的标准草案中,提出了“小尺寸”和“轻型化”的标准引导方向;二是减轻整车质量能够更有效地提升电源利用效率,并提高驾乘体验。
低速电动车的轻量化目标,主要包括车身轻量化、电池轻量化、电驱传动总成轻量化和零部件轻量化四个方面。如下图所示。
本期周报将着重介绍实现车身轻量化目标的三大技术途径,并对低速电动车的轻量化车身结构发展趋势进行探讨。低速电动车车身轻量化主要通过选用轻量化材料,采用轻量化设计方法,结合轻量化制造工艺三方面来实现。如下图所示。
一、轻量化材料的应用
轻量化材料主要有高强度钢、铝合金、镁合金、工程塑料、复合材料等等。
(1)轻质合金材料:铝、镁、钛合金材料是目前金属材料中体积质量较小的轻质合金材料,将其应用于低速电动车车身能够有效减轻车身质量,降低能耗并提升动力性能。铝合金车身具有质量轻、耐腐蚀性好、耐磨性好、比强度高及可回收等优点,相比于传统的钢板车身,轻质铝合金车身可以显著减轻车身质量30%~40%。
典型如北汽的ARCFOX-1,车身使用笼式设计的铝合金框架,单车用铝量超过160kg,占车身重量的 54%,使得车身的重量比钢制车身轻30%。
镁的体积质量是铝的2/3,铁的1/4,在实用构造金属材料中最轻。镁合金车身质量轻、比强度高、比刚度高、抗冲击性好及阻尼减振性好,可以极大降低车身的质量。镁制车身板件与传统钢材制品相比最多可减重75%。但镁合金车身研制目前仍存在很多的困难,冲压成型工艺不成熟,即使相比于铝制板材件,其成本也要高出3~4倍。
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