高分子复合材料VS钢板,体现出高分子复合材料的“轻”
12月18日,奇瑞新能源就举行了一场眼见为实的对比试验,此次的试验内容其实非常简单,那就是用两个重量一样的铁球,分别从三米高的位置砸向两块车身翼子板,其中一块和大多数汽车一样是由钢板打造而成,而另一个则是奇瑞大蚂蚁上独有的高分子复合材料翼子板。
当重量4kg的铁球砸向绿色的钢板翼子板,就像大多数车辆发生碰撞后那样,钢板产生了非常明显的凹陷。而当同样重量的铁球砸向红色的高分子复合材料翼子板,神奇的一幕发生了。尽管在撞击的瞬间,红色的翼子板也深深地凹陷进去。但是当铁球被弹开,整个翼子板却迅速恢复如初,不仅没有任何凹陷,用肉眼甚至看不到一点撞击的痕迹。
如果你曾遭遇过剐蹭或者轻微的碰撞,你应该能够迅速明白这两种结果意味着什么。前者,被撞凹陷的钢板漆面已经受损,如果不及时处理,在一段时间的风吹雨淋后,会有生锈的风险,即使马上专门花时间去做钣金和喷漆,一笔不小的费用也是在所难免的。但如果你开的是一辆奇瑞大蚂蚁,这些可能都不会发生,由复合材料打造的翼子板大概率会像此次试验中一样完好无损,更没有生锈的隐患和维修的必要。
对于很多车主来说,这项神奇的技术无疑可以称之为“剐蹭克星”,这种高分子复合材料还有不少其他的优点,比如可以将很多过去需要组装的零件直接整合在一起,减少工序和制造成本,也不再像钢板那样需要复杂而且能耗和污染都很高的电泳工艺,既节约能源,同时可以减少环境污染。但和这些相比,这种材料更重要的一个优点是轻。
通过大量使用复合材料外覆盖件,大蚂蚁实现了相比使用钢板材质覆盖件10%-20%的减重,加上全铝车身等轻量化技术,大蚂蚁的轻量化水平达到了业界领先水平,相比同级别纯电动车型动辄2吨以上的重量,轴距达到2800mm的大蚂蚁整备质量仅为1760kg。对于努力压榨电池电量来提高续航缓解消费者焦虑的新能源汽车而言,这意味着电池的能量能够更多地用于推动车辆前进。
正因为“轻”这个重要的特性,高分子复合材料已经被不少超跑厂商使用,比如讴歌的NSX、阿斯顿·马丁等跑车品牌都曾使用高分子复合材料来降低自家超跑的重量,不过当然不是为了省油,而是为了跑的更快,刹车距离更短,但这些超跑都是几百万的价格。实际上,尽管有诸多优点,过去高分子复合材料从未飞入寻常百姓家,其中的原因就是成本太高,所以就像全铝车身,往往只有豪华乃至超跑品牌才能承受这种新技术,但奇瑞新能源是如何将这些高昂的技术运用到一台仅15万左右的中型SUV上的呢?
特斯拉Model S的铝制车身曾经让其饱受争议,外界认为其安全性存疑,但后来的事实证明了马斯克的远见,铝制车身已经成为新能源汽车首选的车身材料。今天,奇瑞新能源推出高分子复合材料覆盖件,无疑是在汽车车身材料上又走出了前瞻和创新性的一步,也必将引领新的车身材料趋势,给消费者带来更安全、维修成本更低的新车。
如今,全球都在倡导着节能减排与绿色环保,国家对汽油车的政策步步收紧,新能源车型已然成为各大车企的主攻方向。然而新能源车型与传统燃油车相比,虽然少了发动机、变速箱等比较重的部件,但其配备的动力电池组占整车总质量的30%-40%,大幅增加了整车的“体重”,也让续航里程大打折扣。因此,轻量化技术应用成为新能源汽车未来发展的方向。
在轻量化方面,奇瑞新能源作为国内最早开发新能源的汽车公司,可以说是紧跟时代趋势其自主研发的高分子复合材料车身外覆盖件,实现了车辆“减重”和“增强”的并驾齐驱。
奇瑞新能源车身外覆盖件所采用的高分子复合材料,主要是改性聚丙烯复合材料,相比传统的钢材其比重小,质量轻,在重量上要有明显优势。其应用的部件更加丰富,从传统的前后包围结构件扩展到了性能要求更高的翼子板、后门板以及机盖等部件,质量占比达到了17%,整车重量降低了10%-20%。
车身覆盖件的轻量化是不是意味着不安全,这可能是很多消费者都会产生的疑虑,其实不然,整车的安全性主要还是依靠车身结构件。车身覆盖件只是起到装饰外观、降低风阻的等作用。
首先奇瑞新能源在车身结构件方面采用全铝车身设计,拥有更强的刚度(刚度提升20%),保障了其碰撞安全性。其次,高分子复合材料覆盖件最大的优势在于韧性和延伸率方面有着出色的表现。大部分工况下遇到撞击时,其变形后会回弹并且保持原有的形态。用户日常小剐小蹭的情况几乎不需要维修,而面对比较大的事故维修起来也更省时省钱。
除此之外,高分子复合材料覆盖件与型材的连接强度也非常可靠,奇瑞新能源为此专门发明了高效连接卡扣,通过结构的优化以及独特的设计,保证了车身大尺寸覆盖件的连接在110℃温变载荷、3g加速度载荷、整车综合3万公里疲劳载荷下能够稳定可靠。
得益于高分子复合材料覆盖件无需冲压和电泳防锈的特性,奇瑞新能源整车的制造也进行了升级迭代,将传统生产四大工艺冲压、焊装、涂装、总装,简化为焊接、总装两大工艺,工位数减少50%,实现“小、短、少”短流程制造工艺。大幅减少了生产线的投入成本和占地面积,整车的制造成本也进一步降低。
总结:奇瑞新能源的高分子复合材料车身覆盖件,在轻量化的同时还具有高强度、高韧性、不生锈以及绿色环保等优势。而落到实处,这项技术不仅减少了续航焦虑同时还能大幅降低日后维修的成本且更加节能环保,可以说是给用户带来了全新的用车体验。
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