随着新能源汽车产业的快速发展,车身轻量化、电池热失控、底盘系统高韧性设计等问题日益突出,成为制约行业进一步发展的关键因素。在此背景下,气凝胶作为一种具有高强度隔热性能的新型材料,已逐渐进入人们的视野,并在新能源汽车领域显示出巨大的应用潜力。
平衡气凝胶与新能源汽车车身轻量化的途径
气凝胶以其独特的物理和化学特性,在新能源汽车车身安全结构中具有巨大的潜力。气凝胶作为一种超轻、高强度的材料,可以显著降低车身重量,同时保证车身结构的强度。在碰撞事故中,气凝胶可以作为缓冲层,有效吸收和分散冲击力,保护乘客的安全。
例如,别克电瓶车采用航空级气凝胶技术,通过多层次的保护设计,逐步分解冲击,确保电池组和车身结构的安全。这种设计不仅提高了汽车的被动安全性,而且通过轻量化材料的应用提高了汽车的安全性
气凝胶在新能源汽车的心脏电池系统中也起着关键作用。气凝胶作为一种电池隔膜材料,具有较高的孔隙率和优异的导电性能,可以显著提高电池离子的导电性,从而加快充放电速度,延长电池的循环寿命。
此外,气凝胶还具有优异的隔热性能,能有效减少充放电过程中电池产生的热传递,减少电池的热损耗,提高能量转换效率。这种双重作用不仅有利于提高电动汽车的续航里程,而且降低了电池因过热而损坏的风险,提高了电池系统的整体安全性和可靠性。
为了实现新能源汽车车身轻量化与高韧性的完美结合,气凝胶通常与碳纤维、铝合金和高强度钢等高强度材料结合使用。这种复合材料设计可以充分发挥各种材料的优点,不仅保证了车身结构的刚度和强度,而且实现了显著的轻量化效果。
例如,碳纤维和气凝胶的复合应用可以大大减轻车身重量,提高整车的燃油经济性和操控性,同时保证车身强度。铝合金和气凝胶的结合可以进一步降低车身的重量,同时保证车身的耐腐蚀性和回收率。
气凝胶和新能源汽车底盘系统的高强度设计
在新能源汽车底盘系统中,气凝胶作为一种超轻、高强度的材料,在零部件的生产中得到了广泛的应用。通过将气凝胶与高韧性金属或复合材料结合起来,可以制造出轻巧坚固的底盘零件。
例如,气凝胶复合材料可用于制造横梁、横梁和其他关键承重构件,这些构件可以显著减轻底盘的整体重量,同时确保高韧性和刚度。这种设计不仅提高了新能源汽车的可操作性和燃油经济性,而且提高了底盘的耐久性和抗冲击性。
新能源汽车底盘系统在运行过程中会产生一定的热量和噪音,对乘客的舒适性和汽车的综合性能都有一定的影响。气凝胶作为一种优良的隔热降噪材料,在底盘系统的隔热层和降噪结构中得到了广泛的应用。
通过在底盘底部铺设气凝胶隔热层,可以有效降低路面热量对电池、电机等核心部件的影响,提高整车的热管理效率。同时,气凝胶的多孔材料还可以吸收和分散底盘产生的噪音,为乘客提供更安静的乘坐环境。
在新能源汽车底盘系统的轻量化设计中,气凝胶的引入不仅实现了单个部件的轻量化,而且与整体设计策略产生了协同作用。结合气凝胶的轻量化优势,通过优化底盘的结构布局和材料选择,可以进一步降低底盘的总重量。
这种轻量化设计不仅缓解了新能源汽车的负荷,提高了汽车的里程和动力性能,而且降低了能耗和排放,有利于汽车工业的可持续发展。同时,气凝胶的高强度特性也确保了底盘在轻量化过程中不会牺牲其结构完整性和安全性,以确保新型汽车的安全
气凝胶技术在新能源汽车车身轻量化和高韧性设计中发挥着重要作用。利用其在车身安全结构、电池系统和复合材料设计中的应用,新能源汽车可以实现更轻的车身重量和更高的能效性能,在保证安全的前提下,为可持续出行做出贡献。
弘大科技以梯度减压技术为核心,弘大气凝胶包含气凝胶改性金属、气凝胶功能性高分子材料、气凝胶功能涂料等系列产品,并与国内多个头部新能源电动车厂商达成战略合作,为气凝胶在电动汽车领域的应用持续提供原创技术动力。