新能源汽车轻量化技术开发——南京博郡新能源汽车有限公司 顾金海

   日期:2019-08-16     来源:汽车材料网    评论:0       [ 进入汽车材料社区 ] [ 汽车材料馆 ]
中国国际胶粘剂及密封剂展
核心提示:由中国汽车材料网主办的“2019(第四届)新能源汽车轻量化技术研讨会”于7月25—26日在南京圆满召开,现场邀请南京博郡新能源汽车有限公司 顾金海 针对新能源汽车轻量化技术开发做报告分享。
   【中国汽车材料网】由中国汽车材料网主办的“2019(第四届)新能源汽车轻量化技术研讨会”于7月25—26日在南京圆满召开,现场邀请南京博郡新能源汽车有限公司 顾金海 针对新能源汽车轻量化技术开发做报告分享。(以下文章为小编现场速记内容整理,未经本人审核)
  
  演讲人:南京博郡新能源汽车有限公司 顾金海
  
  演讲主题:新能源汽车轻量化技术开发
微信图片_20190816084223  
  大家好,我来自南京博郡新能源汽车有限公司,目前主要负责金属材料和轻量化这两个小团队,今天我要跟大家简单介绍一下,作为新能源汽车企业,我们在轻量化技术开发方面所做的工作。
  
  我的报告内容主要分为五个方面,首先给大家简单介绍一下南京博郡这家企业,其次我将分别从车身、底盘和动力总成方面介绍在轻量化方面我们做的一些简单的案例,第四部分是关于我们团队在能力建设方面的进展。
  
  首先介绍一下南京博郡新能源汽车有限公司,2007年,我们的老板在美国建立了美国先进车站技术有限公司,2008年他回国,2016年成立了南京博郡,目前整个企业的愿景是希望通过了这十多年的积累沉淀,打造一个民族的品牌,在国际上打造自身的品牌价值。目前南京博郡公司分别在中国和美国建设了一个“两国五地”的全球战略布局,在美国和上海我们分别设立研发中心,这两个研发中心,从不同的平台开发。另外我们在淮安也设立了电池工厂,整个研究院共有1000名左右的员工。
  
  南京博郡主要有A、B、C三个平台,分别是针对共同的目标人群。第一款车的是由B平台打造,今年的上海车展我们也现场展示了两款车型,其中有一款车型,我们已经开始了网上预订。我们公司新能源汽车轻量化小组,基本上是由材料和轻量化这两个团队来牵头,整体推进其他方案的策划,包括后面整个工作开展,它也包括支持各个专业部门,后面也会跟踪准备阶段和方案实施的情况。
  
  南京博郡新能源汽车有限公司的重量管控主要是项目组,我们在轻量化方面做的工作包括对轻量化相关技术的研究,对标一些整体的轻量化规划。之后我们也会经过各个系统,包括关键零部件轻量化制作方案的制定,后期会跟踪整个轻量化方案的实施和落地。
  
  下面我跟大家介绍一下,南京博郡在汽车轻量方面,我们做得一些工作。根据我们的汽车轻量化技术的路线图,发现传统的钢材像轻合金,包括铝镁合金复合材料等材料的连接技术,作为日系车的代表的主机厂,都积累了相关的汽车轻量化的具体资料。美系车的轻量化技术路线,也有一个详细的规划,它主要是材料的进步,综合的去平衡材料的成本跟用量。我们国家同样也对轻量化应用的材料和技术等有相应的规划,从高强度钢的应用规划中大家可以看到,其中先进高强钢的应用比例要达到50%,在2020年之前单车的用铝要达到190公斤,用镁量达到15公斤,这是一些比较具体的材料应用指标。
  
  2016年,中国汽车轻量化工业协会发布了节能与新能源汽车的技术路线图,这也是作为未来新能源汽车发展的一个重点方向。到2030年,我们国家的高强钢的应用比例将会大幅增大,单车用铝量超过350公斤,包括碳纤维的使用量占比要达到5%。
  
  下面我们来看一下车身用材轻量化制度方面的发展趋势,目前来讲,各个主机厂有属于自身的一个产品定位,包括整个轻量化目前的规划。现在基本上,存在市场上最多的是钢制车身,钢铝混合车身、全铝车身以及碳纤维车身等多种轻量化的技术路线。其实我们也一直坚持,合适的材料应用于合适的部位和形象这个理念,因此我们要综合考究材料、工艺的性能、成本等因素。但不管怎么说,我们认为多材料的车身是未来汽车轻量化的主要发展趋势。
  
  我们对钢制的白车身用材,也做了一个简单的分析,那么可以看到,钢制车身里的先进高强钢,超高强钢和热成型钢实际上是钢制车身用材的一个发展趋势。
  
  我们从奥迪A8亟待修的白车身的应用分析中可以看出,它从车身的材料,由全铝逐步过渡到以铝为主导,多材料混合的一个技术发展路线,它还是秉承了一个合适的材料用于合适的位置的理念。我们也将自己的产品,钢制车身用材状况跟其他家做了一个对比,其中钢种的应用比例,明显的优于2015年整个轻量化车身的用材平均趋势,同时也是我们在汽车轻量化方面的一个强竞争力。
  
  南京博郡的三个生产平台中,最早提出的一款平台,涉及到轻量化的策略。首先我们会用到先进高强钢,超高强钢和热成型钢的应用比例达到50%,控制的软钢使用比例小于20%,车身用材料的先进性基本上属于领先的状态。例如我们在做的前防撞梁系统,最初的方案是铝制方案,我们也将钢制方案和铝制方案进行了对标分析。我们团队也建立了材料分析的标准,同时也跟供应商一起来完成截面的分析工作。针对所有的铸铝件我们有一套自身的材料规范,此外我们也做了大量的铸造仿真分析,建立优化整个结构来满足它的制造性的要求。
  
  下面的就动力系统跟大家分享案例,首先这个案例是转向节,我们先对标做了一些分析,从轴和面的转向节重量,基本上可以回归于行业的平均水平,因为考虑到前面转折点有一些风险,然后从主体的方面切换到锻钢,它可以实现更好的轻量化的效果。
  
  我们的团队在整个锻造工艺进行了全流程的保证,包括热处理等都可以进行一个全流程的过程,主要的是保证结构的合理性,在锻造工艺上是否还需要一些改进,是否会存在一些段落的风险等。从我们的结果中可以看出,我们所仿真出来和实际的结果非常像。锻造之后,我们也可以对整个热处理工艺过程进行仿真,包括回火之后的性能、回火的延伸率等一些系数的预测。我们也对锻造工艺过程,进行了微观上的分析,可以通过这样的仿真工作,可以得到它性能上的预测目标。
  
  通常主机厂的CAE分析团队,在分析实验计算强度时,基本上都是单一的材料结构,如果我们没有看到实际的材料性能指标,或者说选择了一个下限的性能指标,可想而知轻量化很难去保证。
  
  目前大家都比较关注电池包在整个电池系统的减重,我们从各个维度包括用材、重量,成本,工艺等角度做了一些对比分析,最终上盖选用的是铝板冲压环。托盘的话是从铝型材搅拌摩擦焊的工艺角度着手。此外我们也建立了整个下箱体采用铝型材,包括焊接方面的工艺上的技术要求等。CAD的分析报告后的整体验证,我们跟供应商都做了很多工作,并成功的开发出整个电池包,实现了很好的轻量化效果。
  
  这些基础的案例也是想要表示,培养团队的能力的关键性与重要性。目前,我们团队可以开展所有的原材料的认证,包括钢板,铝板型材等。为什么要做这些材料的认证呢?这里给了一个简单的例子,DP590高强钢,我们在与对标的两个钢厂上千钢卷的数据做大量的SPC分析,发现两个钢厂无论是成本还是工艺还是最终的性能都会存在比较大的差异。
  
  我们公司制定了自身的材料技术标准,无论从成本还是从性能上,都结合了钢厂自身的水平,适当的增加标准,这样做的目的在于统一相关的检测方法去建立相对严苛但实际上能够满足供应商需求的一个标准。我们目前已经建立了全套的材料体系标准,包括测试的相关标准,在钢厂铝厂和铝型材厂建立了所有的技术协议,这样的话我们就形成了一个供应商认可的数据库。未来在我们项目团队和采购选择工程的时候,就可以从这个数据库里去选择符合要求的材料。
  
  我们团队自主开发所有数据处理的软件,目前已经申请了五项软件著作权,包括一项专利。其中包含了对材料的失效准则的约束处理,尽量在碰到仿真时,使得整个仿真结果跟实验更加的匹配。在热成型仿真方面我们也做了一些工作,目前也是具备了仿真分析的能力。
  
  我们这个团队发开出紧固件连接技术,在传统的紧固件方面,我们做一些智能选型,我们致力于正向开发的能力。此外,还建立了全套的紧固件相关的技术规范,当然也包括钢铝车身上应用到的铆接的一些基础工艺规范。其次也可以对铆接的工艺过程进行仿真,这里面涉及到的是SPR,保证优化设计,降低部分的实验费用,我觉得这个精度能做到跟实验的匹配度还是比较好的。
  
  我们目前所认为的轻量化实际上它是一个系统工程,但是作为主机厂来说在轻量化的应用和规划方面可以做到更好,这也是目前我们所努力的方向。
  
  谢谢大家!
 
连接技术 新能源
 
注:本网转载是出于传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。
 
如果您有汽车材料相关文章,欢迎给我们投稿,Email:[email protected]在线投稿
 
打赏
 
更多>同类资讯
0相关评论



服务支持

关注我们

微信平台二维码