汽车材料一周新闻汇编（09.03-09.07）

　　据外媒报道，来自工业界、学术界以及政府的日本研究人员正在为车身、车轮、车窗等汽车零部件研发更坚固、更轻量化的材料。研发的核心就是充分利用聚合物材料，即塑料为主要构成要素的材料，目的是使用此类材料将汽车重量减半，加速电动汽车的普及。东京大学伊藤耕三（Kozo Ito）教授在内阁府的ImPACT项目（2014年推出）的支持下，正领导该项目。其研究团队计划在9月份推出迄今为止从未出现过的、由高性能聚合物材料制成的汽车。该原型车预计于9月推出，由于采用了坚韧的聚合物材料，包括车身板材中使用了碳纤维增强型塑料，预计该车将比现有车型轻38%。同样的车型若使用铁和玻璃制造，重量为1333公斤，而使用新材料生产将只有832公斤。新型聚合物材料应用于普通汽车最大的障碍就是高成本，新型聚合物材料价格是传统材料的数倍。
　　
　　德国ZSK公司开发了一种定制纤维放置工艺可降低复合材料的成本和损耗
　　 　　ZSK开发了一种定制纤维放置(TFP)工艺，旨在降低碳复合材料的成本、损耗和制造时间，同时为改进部件设计和提高寿命结束后的可利用性提供了新的可能。与传统的将复合材料纤维编织成垂直排列，然后将纤维切割成所需形状的方法不同，TFP将纤维捆绑在结构性能最需要的地方，并将它们缝合在一个兼容的基层上。ZSK公司负责人说，这提供了定位的自由，使纤维以最佳的方向承受负载，确保它们不会在加工过程中移动，而且在典型的汽车部件上，纤维损耗从通常的30-70%减少到仅3%。ZSK的机器可以使用TFP来创建与典型汽车零件的成品形状相匹配的3D预制件。ZSK通过一些专利创新改进了TFP方法，这些创新加快了纤维的沉积速度，提高了多功能性并简化了设计过程。工艺改进包括：1.快速铺设纤维，缩短缝纫时间；2.一种纤维供应装置，使沉积速率加倍，允许同时沉积不同的纤维；3.不同材料之间的自动切换；4.一种用于自动切割电线和纤维的气动切割系统；5.先进的设计规范，确保结果的完美重复，甚至自动控制锯齿形缝纫。
　　
　　恩格尔新型注塑系统目标锁定汽车行业
　　 　　德意志恩格尔注塑机公司与奥地利轻质复合材料技术中心合作，将在亚琛大学亚琛轻质综合生产中心（AZL）安装一个双组分注塑成型系统。该新设备将用于新的研究开发活动，探索更有效材料使用，是批量生产轻量化部件的关键。研究将集中于多材料系统、连续过程、过程链以及自寻优过程。恩格尔注塑成型系统将有助于开发已经建立的纤维增强塑料(FRP)工艺和新的单独工艺的创新组合，以提高轻量化生产中的资源效率。这台新机器的安装将在2019完成。AZL工作小组于2016年成立，现已有60多名参与者，他们均来自行业领域，其中包括诸如奥迪、宝马、福特、现代、MAN、丰田和大众等汽车公司。这项为期12个月的研究项目，将覆盖整个价值链上的所有参与者。 　　近日，世界上最大的聚合物减震器公司之一科思创（Covestro）宣布近期将展示一种使用3D印刷技术制造的复合减震器。减震器是由三个不同的产品和三个不同的制造过程的帮助下产生的。其外弹簧40x 7cm部分由粉末热塑性聚氨酯（TPU）制成，采用选择性激光烧结逐层成形，以其弹性和高耐磨性著称。减震器内部有一个可调的螺丝，由科思创坚固的聚碳酸酯材料制成，采用熔丝制造（FFF）工艺，非常坚固。内部的空气室由液体聚氨酯树脂制成。多年来，科思创致力于开发定制的聚合物材料，用于3D印刷所有的常见工艺制造，具有不同性能的长丝、粉末和液体原料，适合于许多工业和应用。
　　 　　日前，据外媒报道，美国通用汽车集团正在与Delta Americas合作共同开发电动车快速充电系统，该技术目标为让纯电动汽车拥有充电10分钟可行驶290公里的充电效率。如果这一技术成功，则将要比特斯拉以及保时捷当前的超充技术效率更高。目前通用汽车集团已经明确了未来的电气化战略方向，将于2023年前推出20款电动汽车，其中开发快速充电系统也是未来三年计划中的一部分。通用汽车将借助Delta公司的充电系统做出进一步开发，实现充电1分钟可行驶约29公里的技术成果。国外研究机构分析师表示，目前特斯拉超充技术每分钟充电可行驶约10公里左右，而保时捷纯电动产品Taycan每分钟充电可行驶约19公里左右，通用正在研发的超充技术效率将远高于前两家汽车品牌。
　　
　　东洋橡胶研发新技术 将胎噪降低75%瞄准电动车市场
　 　　据外媒报道，以“东洋轮胎（Toyo Tires）”品牌闻名的东洋橡胶工业株式会社（Toyo Tire & Rubber Co Ltd）研发了一项技术，可将胎噪声降低75%。具体而言，该技术可以降低（1）汽车在粗糙路面上行驶时产生的低噪声；（2）在越过低路面时产生的噪音，可将胎噪声降低达75%，有助于实现舒适的车内空间。东洋橡胶通过多次气流模拟，成功将轮胎内部流动的空气进行了可视化，并且发现有两股空气流动，一股圆周方向（空气流动方向），另一股垂直方向（朝向轮胎中心流动）。为了降低空腔共振，从而降低路面噪音，东洋橡胶研发了一种由聚氨酯制成的装置，并附着在轮胎的内圆周。该装置由多孔薄膜和16块圆柱形海绵组成。每块海绵重10至12克，所用的聚氨酯比常用的工业聚氨酯具更高耐久性。东洋橡胶采用该新技术，生产了一个轮胎原型，将其用于小货车上，并对此车进行了测试。结果，与没有配备该装置的传统轮胎相比，在200-250赫兹的低频带中，路面噪音降低了约12分贝。据该公司计算，相当于降低了75%的噪音。预计该技术将适用于2019年初推出的轮胎。
　　
　　特斯拉将采用自研AI芯片 性能提高10倍
　　
　　近日，特斯拉CEO马斯克表示，公司计划采用自主研发的AI芯片以替代英伟达的芯片，该芯片的性能要比目前特斯拉所采用的英伟达芯片快10倍。特斯拉自主设计的计算机可实现2000多帧/秒，并提供完全冗余及故障切换。该芯片会在未来4-6个月内交付，将被用于3.0版Autopilot硬件中，为完全自动驾驶的实现提供维护及支持。此外，9月4日晚，马斯克在社交平台对特斯拉Autopilot V9系统的上线时间给予了回复：还不确定时间，但希望能在一两周内发布给部分用户使用，然后在月底推向大众用户。在此之前，Autopilot 多专注于安全问题。而从 V9 开始，它将开启纯自动驾驶功能。马斯克曾在 2 年前就表示，希望在 2019 年向特斯拉车主提供“完整的自动驾驶”功能。现在看来，他就是冲着兑现这个承诺而来的。
　　
　　马勒研发绝热活塞涂层 提高燃油效率降低排放
　　
　　据外媒报道，德国马勒公司（MAHLE）正在研发新一代活塞涂层，旨在提高发动机效率并减少排放。此类涂层将操纵并减少进入活塞的热量，在早期阶段，将降低活塞冷却需求，并且废气温度升高可让废热回收（WHR）系统获取更多能量。同时，废气温度升高可让汽车在冷启动之后，更快加热废气再处理系统，从而减少氮氧化物（NOx）排放，使汽车更易符合当前和未来的排放法规。此外，马勒通过优化活塞冷却通道，实现了额外的积极效果，如其MonoLite ®活塞，具肾形横截面，可让温度降低高达20开尔文，而不会对汽油老化过程产生任何负面影响。减少汽油流量，同时活塞压缩高度小，有助于使摩擦最小化，同时最大限度地减少燃料消耗。在商用车领域，尽管动力系统越来越多样化，预计未来柴油发动机仍是主要的驱动方式，因此，持续研发柴油发动机以降低排放和运行成本变得更加重要。得益于其整体系统，马勒能够在发动机组件无法进一步改进的情况下，挖掘发动机减少燃料消耗的潜力。