電動客車鎂合金輕量化課件

電動客車的鎂合金輕量化

8）匯報內容電動汽車鎂合金輕量化背景與意義研究目標與主要內容關鍵技術產業(yè)化前景與經濟效益分析研究基礎與條件1.項目背景與意義傳統(tǒng)汽車用油每年增長7%，2009年全球消耗約2億噸。車輛排出的CO2占人類活動總排放量的20%以上，加劇CO2溫室效應新能源汽車：混合動力汽車(HEV)、燃料電池汽車(FCEV)、純電動汽車(BEV)純電動汽車被認為是新能源汽車最佳解決方案我國具有發(fā)展新能源純電動汽車的優(yōu)勢，擁有自主產權的電動客車生產技術公共服務用乘用車和輕型商用車示范推廣補助標準（單位：萬元/輛）節(jié)能與新能源汽車類型節(jié)油率最大電功率比BSG車型10%-20%20%-30%30%-100%混合動力汽車5%-10%0.4――――――10%-20%2.83.2――20%-30%――3.23.64.230%-40%――――4.24.540%以上――――――5.0純電動汽車100%――――――6.0燃料電池汽車100%――――――25.0十米以上城市公交客車示范推廣補助標準（單位：萬元/輛）節(jié)能與新能源汽車類型節(jié)油率使用鉛酸電池的混合動力系統(tǒng)使用鎳氫電池、鋰離子電池/超級電容器的混合動力系統(tǒng)最大電功率比20%-50%最大電功率比50%以上混合動力汽車10%-20%520――20%-30%7253030%-40%8303640%以上――3542純電動汽車100%――――50燃料電池汽車100%――――60公共服務用乘用車和輕型商用車示范推廣補助標準（單位：萬元/輛）

注：最大電功率比30%以上混合動力汽車補助標準均含plug-in。十米以上城市公交客車示范推廣補助標準（單位：萬元/輛）

注：最大電功率比50%以上混合動力汽車補助標準均含plug-in。新能源汽車的補助政策

國內外部分車企電動汽車推出時間計劃新能源電動客車的發(fā)展現狀2001年:我國啟動“863”計劃電動汽車重大專項2006-2007:中國自主研制的純電動、混合動力和燃料電池三類新能源汽車整車產品相繼問世;

2008年:新能源汽車在國內已呈全面出擊之勢。國內已經有將十余家企業(yè)先后開發(fā)生產電動客車，其中山東省目前在電動客車研制與產業(yè)化方面處于國內前列。上汽電動大巴上汽研制成功純電動大巴和燃料電池大巴，已投入試運行。2010年，上汽投入世博120輛電動大巴，整車重量13900kg，最高車速80km/h.動力系統(tǒng)采用磷酸鐵鋰電池+超級電容最高時速可以達到100Km/h充電時間不到4個小時，一次充電行駛200—300公里，空調狀態(tài)行駛180公里09年，30輛投入合肥公交線路，10輛交付大連安徽安凱純電動大巴宇通純電動大巴ZK6126EGA9，車身總長11.6米，2010年2月在河南新鄉(xiāng)運行研發(fā)方向：“整車輕量化、驅動系統(tǒng)的低能耗、復雜工況的適應性”宇通純電動大巴2010年8月，江西萍鄉(xiāng)安源客車制造有限公司研發(fā)出純電動大巴一次充電可連續(xù)行駛300km左右，將用于宜春市客運江西安源純電動大巴山東聊城中通電動大巴中通客車承擔國家十一五863計劃節(jié)能與新能源汽車重大項目“串聯混合動力客車產品開發(fā)”與“奧運用純電動客車整車研發(fā)”項目2008年生產電動客車提供奧運會使用，現已批量生產電動客車輕量化意義降低運行耗電量、提高續(xù)駛里程電動客車一次充電提供動力，提高續(xù)駛里程極其重要目前我國生產的電動大巴自重約13500kg，重量減輕10％，能量消耗可降低6-9％，行駛里程可相應提高。增加運營能力提高車輛行駛安全性與舒適性汽車產業(yè)發(fā)展契機：山東省是汽車消費大省，目前傳統(tǒng)汽車產業(yè)不具備優(yōu)勢，將優(yōu)先發(fā)展新能源汽車環(huán)境壓力：山東省為人口大省，城市交通與環(huán)境壓力大，發(fā)展電動客車隊解決省內公共交通以及尾氣減排具有重要現實意義；技術優(yōu)勢：我省在電動汽車尤其是客車領域位居全國前列，目前已經有臨沂沂星、聊城中通與時風以及濰坊北汽福田等企業(yè)先后投入研發(fā)與生產；鎂資源優(yōu)勢：山東省擁有豐富的鎂資源；政策優(yōu)勢：山東省政府在《關于推進新能源汽車產業(yè)發(fā)展的若干意見》中規(guī)定，到2011年山東省新能源汽車生產能力將達到5萬輛，新能源汽車在當年新車中所占比重達到5%。山東省電動客車鎂合金輕量化的優(yōu)勢動力部分電機外殼：主電機，傳動電機減重：替代鑄鐵，減重約300kg鎂合金在電動客車上集成應用車身框架鎂合金擠壓型材連接外裝和內裝鎂合金板材減重：替代鋁合金，減重約600kg輕量化效果用鎂合金替代鑄鐵和鋁合金，預計整車用鎂合金500kg，減重900kg－1,000kg2.目標開發(fā)鎂合金大型復雜鑄件、型材快速擠壓、真空壓鑄、低成本板材、低成本表面處理、連接、等一批鎂合金核心制備技術；實現大型電動客車鎂合金部件產業(yè)化；通過鎂合金部件的集成應用，實現電動客車的輕量化3.1.鎂合金型材制備技術鎂合金型材力學性能連接工藝性能建議使用氬弧焊接、鉚接、膠粘連接等工藝；其中異型材連接可以采用鉚接，鎂合金型材連接可以采用氬弧焊接、板與骨架之間的連接采用點焊加膠粘3.2連接、表面處理、彎曲技術AZ31焊接樣品焊縫性能測試分析樣品抗拉強度/MPa延伸率/%AZ31母材280.021.4AZ31焊接接頭225.013.8根據焊接經驗，采用脈沖鎢極氬弧焊機焊接工藝比較優(yōu)異，焊接接口強度可到材料本體強度85%以上，可以進行板-板、板-管材、管材-管材之間的焊接，焊接厚度最小可達1mm。4.產業(yè)化前景和經濟效益分析產業(yè)化前景目前全國城市公交客車大約50萬輛，按每輛用鎂合金500kg計算，年需求鎂合金25萬噸。今后將達到80-100萬輛，年需求鎂合金40－50萬噸。。根據我國《汽車產業(yè)調整和振興規(guī)劃》,到2012年，我國新能源電動汽車要達到年產150萬輛的規(guī)模。電動汽車（小型客車）以平均每車用鎂合金70-120kg計，鎂合金零部件的年消費量將達10.5-18萬噸。研究成果可在城市軌道交通車輛和高速鐵路客車中推廣應用從材料成本計算，鎂替代鋼鐵和部分鋁，基本不增加電動客車成本。鎂合金代替鑄鐵：鑄鐵鑄件價格在6000-7000元/噸，鎂合金鑄件在2.4-2.6萬元/噸，兩者密度之比也在4:1左右，單件價格基本持平。鎂合金管材、型材代替鋁合金管材、型材：從材料成本計算也基本相當。鎂合金管材、板材的矯直技術和表面處理成本比鋁合金稍高。另一方面，由于電動汽車減重1000kg，使客車每天節(jié)約能源8%-10%，節(jié)約運行成本60-100元。推廣應用后效益：按照60萬輛計算，每天可節(jié)約3600萬－6000萬，每年節(jié)約130－220億。經濟效益分析山東省科學院新材料研究所負責人：楊院生，山東省輕質高強材料設計與制備泰山學者研究人員：中青年為主的研發(fā)團隊18人（博士11人，碩士5人)與省內汽車生產企業(yè)以及鎂合金生產加工企業(yè)組成了緊密的合作關系與國內、美國、澳大利亞鎂合金優(yōu)勢研究單位，建立了合作關系5.研究工作基礎輕質高強材料研發(fā)平臺山東省輕質高強材料設計與制備基礎條件建設重大專項山東省鎂產業(yè)自主創(chuàng)新戰(zhàn)略聯盟”理事長單位國家鎂合金聯盟理事單位國家鎂合金材料工程研究中心山東轉化中心山東省汽車行業(yè)協(xié)會汽車材料分會會員山東省汽車輕量化技術創(chuàng)新聯盟理事單位鎂合金熔煉與制備設備設備與儀器條件630T鎂合金壓鑄機

鎂合金壓鑄機車用缸體

80kg熔爐&

10kg多功能熔煉裝置500kg脈沖磁場連鑄機鎂合金800T雙向擠壓機200液壓機鎂合金低壓鑄造設備材料計算與模擬工作站Thermo-Calc合金設計軟件系統(tǒng)Anycasting成型模擬軟件系統(tǒng)V8進氣管