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26-11-03 19:20 微博认证:理想汽车材料技术负责人

理想汽车牵头申报的《新能源汽车用高性能铝合金关键技术研发与产业化应用》获得中国汽车工程学会科技进步奖二等奖。这是近五年主机厂牵头的中国汽车工程学会评选的以创新金属材料开发为核心主题获得的最高级别奖项。到底是做了哪些创新,解决了哪些行业痛点问题?今天我们来详细介绍下:

1、为什么我们要开展这个项目的研究?
现在新能源汽车,大家都在卷空间、续航、配置和安全要求,使得新能源汽车的重量远超传统燃油车。虽然铝合金材料在高端新能源车的用量已经相较于传统燃油车大幅增加,但依然没有抑制整车重量急剧上涨的趋势。铝合金材料在新能源车上面临从量变到质变的关键转变。

2、核心技术的难点是什么?
用铝这样的密度更低的材料只是减重的第一步,真正难的是铝合金材料的强度和韧性、强度和导电性存在天然的“权衡关系”。铝合金材料强度的提高通常会导致延伸率和导电性下降,从而影响整车的安全性和轻量化水平。

3、我们是怎么解决的?
理想汽车牵头,联合中汽中心、上海大学等企业和高校开展联合攻关。团队深挖材料学底层机理,研发了高强高韧挤压铝合金型材多尺度强化相调控、高强高韧铝板多级冷却复合析出相调控、高强高导压铸铝合金强化相改性与界面调控和一体压铸再生铝合金强化相改性强韧化四项关键技术,开发出一系列创新铝合金材料,显著提升车身、电池、电驱等系统的轻量化与安全性水平。其中6000HS、LeS6 Ultra、CAR119三项材料经汽车工程学会专家成果鉴定,达到国际领先水平,引领行业发展。项目研究成果已应用于理想汽车全系车型,在实现极致轻量化效果的情况下,支撑全系车型达成中保研最高安全评级。

4、材料表现如何?
先看车身的“第一道防线”。理想自研的 6000HS 铝型材,比常规的高强铝合金强度超出25%,达到了航空级7系铝合金的强度(图3、图4),弯曲韧性又要远远优于常规的7000系铝合金,高效的吸收能量,保护我们安全,所以它不是一根只会“硬扛”的梁,还有足够好的弯曲韧性,在受到冲击时吸收能量、尽量避免过早开裂。是行业内已经量产应用的最高强度的铝合金型材。

再看电池底部,路上的冲击不挑时间,底护板要经得起考验。LeS6 Ultra是行业最高强度6000系铝板,屈服强度接近传统铝合金的3倍。同时,在三点弯曲测试中,最大力和总吸能量都超过了一般的高强铝合金。其次,具有优异的抗穿刺性能。在80J冲击能量下,侵入量相比于一般高强铝板降低了30%(图5)。
LeS6 Ultra铝板,是靠传统汽车铝板不做的T6热处理制度来实现的,而不是一味加合金、提高强度,这样它就在强度更高的同时、韧性也好,对于电池底护板的抗冲击能力也很有帮助

一体压铸里的“再生铝”,为了打破关键材料的垄断、追求极致的安全性能,我们自研了新型免热处理合金LeFlow,延伸率和折弯角提高了15%,有效提升铸造零件在碰撞过程中的强韧表现(图6)。我们申请了2项发明专利,在自主品牌车企中是最早获得该类材料发明专利授权且量产应用的。

车身之外,电机也有一块关键的铝——CAR-119,是理想汽车材料、电驱与制造团队自研的新型铸铝材料(图7)。
【高强度】相比主流豪华车用的转子材料,CAR-119在常温下的抗变形能力提升了21%,在高温下抗变形能力也是提升了12%。这意味着啥? 这颗“心脏”在超高转速、极端高温下会更稳、更刚!能承受更大的“运动强度”,为提升电机的极限转速和安全冗余打下坚实基础。
【高导电】同时,CAR-119的导电能力(电导率)还提升了4.6%,可以更好地疏通电流,这不仅降低了能耗(省电),也减少了因发热带来的性能衰减和潜在风险,让电机工作更高效、更“冷静”。
当然,这项突破相关的研究成果也已在国际权威的学术期刊上发表,并申请了多项专利
CAR-119带来的核心价值就是:带来一个更强壮、更安全、更高效、潜力更大的电机“心脏”! 这直接关联到车辆的动力性、可靠性和能耗表现。

作为材料工程师,我想说,奖项是对技术工作的肯定,但材料研发的终点不是实验室里一个更漂亮的数字。防撞梁能不能兼顾强度和韧性,底护板能不能经受冲击,电机能不能在高温高速下稳定工作——这些看不见的“里子”,才是我们最终要交给用户的答案。目前,这些相关成果也已经应用于理想汽车全系车型。这也是我们坚持不懈的在材料这样的基础学科里去投入、去进行技术创新的意义,我们也欢迎同行一起交流学习,围绕材料这种基础学科真正的去卷技术、卷创新。
#听不懂的汽车黑话##理想汽车#

发布于 北京