Nova energija pospešuje razvoj lahkih vozil; Integrirano tlačno litje kot ključno orodje

Kaj je anksioznost dosega

Oktobra 2020 je bil izdan načrt 2.0 za varčevanje z energijo in tehnologijo novih energetskih vozil, ki ga je organiziralo in sestavilo Kitajsko združenje avtomobilskih inženirjev, ki postavlja zahteve za porabo goriva na 100 kilometrov različnih vrst vozil. Pričakuje se, da bodo leta 2030 vozila z novo energijo v moji državi predstavljala 40 % celotne prodaje, poraba goriva osebnih avtomobilov na 100 kilometrov pa bo dosegla 3,2 l, kar je odgovor na cilj "dvojnega ogljika". Z vidika vozil na gorivo je povprečna poraba goriva avtomobila v pozitivni korelaciji s težo celotnega vozila, lahka teža avtomobila pa pozitivno vpliva na zmanjšanje porabe goriva tradicionalnih vozil. Po raziskavah lahko za vsakih 10 % zmanjšanja teže avtomobila dosežemo največ 5-10 % prihranka goriva; za vsakih 100 kg zmanjšanja mase praznega vozila se lahko poraba goriva na 100 kilometrov zmanjša za 0.3-0.6 litrov.

V zadnjih letih je stopnja prodora novih vozil na energijo v moji državi še naprej naraščala, vendar "skrb zaradi dosega" potrošnike še vedno omejuje pri nakupu vozil na novo energijo. Na splošno lahko vozilo na tradicionalno gorivo prevozi več kot 500 kilometrov po polnjenju s plinom, medtem ko je doseg večine električnih vozil približno 300-500 kilometrov, kar še vedno pušča vrzel.

Kako rešiti tesnobo glede obsega

Nova energetska vozila lahko rešijo problem dosega na naslednje načine:

(1) Izboljšajte energijsko gostoto baterije. »Made in my country 2025« jasno opredeljuje razvojni načrt za napajanje litijevih baterij: leta 2020 bo gostota energije baterije dosegla 300 Wh/kg; leta 2025 bo gostota energije baterije dosegla 400 Wh/kg; leta 2030 bo gostota energije baterije dosegla 500 Wh/kg.

(2) Povečajte število baterijskih paketov in zmanjšajte težo. V primerjavi s tradicionalnimi energetskimi vozili so nova energijska vozila zaradi svojega trielektričnega sistema pogosto 10 % težja od vozil na gorivo. Povečanje števila baterijskih paketov lahko poveča doseg, vendar je skupna teža baterijskega sklopa 900 kg, kar predstavlja 42,7 % skupne mase vozila. Zato je razvidno, da je eden od pomembnih načinov povečanja dosega zmanjšanje teže vozila.

Lajšanje avtomobilov je glavni trend v razvoju avtomobilske industrije. Poti za doseganje lahke teže vključujejo predvsem materiale, procese in strukture. Težo je mogoče zmanjšati v več delih, vključno z močjo, karoserijo, šasijo, notranjo in zunanjo opremo.

Glede na "analizo trendov razvoja kitajske avtomobilske industrije lahke industrije in poročilo o napovedi naložbenih možnosti (2023-2030)", ki ga je izdalo Guanyan Report Network, trenutno lahke usmeritve avtomobilskih podjetij vključujejo:

1. uporaba aluminijeve zlitine namesto jekla v avtomobilski šasiji, pogonu, ohišju, škatli za baterije in drugih delih;

2. uporaba plastike namesto jekla za notranje in zunanje obloge;

3. z uporabo integriranega postopka tlačnega litja. Lahko proizvodnjo je mogoče doseči v vseh členih avtomobilskih delov, podjetja z glavnimi deli doma in v tujini pa so zavezana lahki proizvodnji.

kateri je ključni material za lahke avtomobile

Aluminijeve zlitineje ključni material za lahke avtomobile.

Aluminijeva zlitina je eden najboljših lahkih materialov na tej stopnji. Trenutno veliko običajnih modelov uporablja karoserije iz aluminija, večina materialov za sprednje in zadnje vzmetenje pa je prav tako izdelanih iz aluminijeve zlitine. Stopnja aluminizacije je čedalje višja, v največji meri pa je dosežena lahka izdelava.

Trenutno je stopnja pretvorbe aluminija, ki se uporablja v podvozju, karoseriji, zavornem sistemu itd., nizka. V naslednjih desetih letih se bo stopnja prodora aluminija, ki se uporablja v številnih glavnih delih avtomobilov, znatno povečala. "Časovni načrt za varčevanje z energijo in nove energetske tehnologije" Ministrstva za industrijo in informacijsko tehnologijo predlaga, da je cilj porabe aluminija na vozilo v moji državi v letih 2025/2030 250 kg/vozilo in 350 kg/vozilo. Poraba aluminijevih zlitin na vozilo naj bi se leta 2030 v primerjavi z letom 2021 podvojila.

Integrirano tlačno litje je najsodobnejša tehnologija za manjšo težo in podjetja, ki bodo prva na poti, bodo zgradila visoke ovire.

Tradicionalno avtomobilsko proizvodnjo sestavljajo štirje glavni procesi: žigosanje, varjenje, barvanje in sestavljanje. Med njimi je žigosanje stiskanje kovinskih plošč v različne komponente, potrebne za karoserijo avtomobila, nato pa uporaba varjenja ali kovičenja za izdelavo velikih aluminijastih delov. Integrirano tlačno litje uporablja stroj za tlačno litje z veliko tonažo za spremembo žigosanja in varjenja v tlačno litje, z združevanjem prvih dveh korakov v enega, visoko integracijo več ločenih in razpršenih delov ter neposrednim ulivanjem velikih delov.

Obstajata dva poslovna modela za integrirano tlačno litje. Eden je model, ki ga je sam razvil: OEM neposredno kupi stroje za tlačno litje, materiale, kalupe in druge materiale ter zgradi lastno tovarno za proizvodnjo tlačnih ulitkov. Reprezentativna avtomobilska podjetja so Tesla, Xiaopeng in Volvo. Drugi je model nabave: proizvajalec originalne opreme neposredno kupi ulitke od proizvajalcev tlačnih litin, proizvajalci tlačnih litin pa kupijo povezane materiale in dostavijo ulitke proizvajalcu originalne opreme po proizvodnji. Reprezentativna avtomobilska podjetja vključujejo Weilai in Ideal. Dolgoročno se pričakuje, da bo zaradi visokih stroškov samozgrajenih tovarn in proizvodnih linij za proizvajalce originalne opreme ter dejstva, da lahko prodaja avtomobilov postane zaviralni dejavnik pri izkoriščenosti zmogljivosti, model nabave postal dolgoročno glavni tok.

Z vidika industrijske verige so navzgor v integrirani industrijski verigi tlačnega litja proizvajalci strojev za tlačno litje, materialov in kalupov, srednji tok so obrati za tlačno ulivanje aluminijevih zlitin in samorazviti proizvajalci originalne opreme, nižje pa je proizvajalci originalne opreme, ki kupujejo.

Z vidika vstopnih ovir ima integrirano tlačno litje tudi razmeroma visoke tehnične ovire, ki bodo povečale prednost proizvajalcev pri prvem koraku.