新能源车为何需要电解铝
因为缺电和砍碳的背景下,电解铝的产能下降。
燃料电池电动汽车(Fuel Cell Electric Vehicle,FCEV),在催化剂的作用下,燃料电池电动车用氢气、甲醇、天然气、 汽油等作为反应物与空气中的氧在电池中燃烧,进而电能为汽车提供动力源。
本质上来说,燃料电池电动车也属于电动汽车之一,在很多性能和设计方面和电动汽车都有很多相似之处,将其分为两类是由于燃料电池电动车是将氢、甲醇、 天然气、汽油等通过化学反应能转化成电能,而纯电动车是靠充电不充电能。
氢动力车(Hydrogen Powered Vehicle,简称 HPV), 主要是以氢动力燃料电池为燃料,氢动力车新能源汽车中最环境友好型的汽车,可以实现零污、零排放。
然而,氢动力车生产成本过多,氢动力车的成本比传统燃油汽车的成本多出 20%,并且氢动力汽车的电池成本很高,在实际生产中受到储存及运输条件的限制,很难实际应用。
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铝合金在新能源汽车中应用广泛,铝合金可用于车身、发动机、车轮等结构件和部件,在节能环保需求和铝合金技术进步的背景下,铝合金在汽车中的用量逐年增加。根据相关数据显示,欧洲汽车的平均用铝自1990年以来已经翻了三倍,从50KG增加到目前的151KG,并将在2025年增加到196KG。
与传统汽车不同,新能源汽车以电池为动力驱动汽车运行,电池托盘是电池单体,模块以最有利于热管理的方式固定在金属外壳上,发挥保护电池正常、安全工作的关键作用,其重量也直接影响到电动车的整车载荷分布和续航能力。
车用铝合金主要包括5×××系(Al-Mg系)6×××系(Al-Mg-Si系)等等。据了解,电池铝托盘主要采用3×××、6×××系铝合金。
电池铝托盘常用的几种结构类型
对于电池铝托盘,由于其重量轻、熔点低的特点,一般有几种形式:压铸铝托盘、挤压铝合金框架和铝板拼接焊接托盘(外壳)、模压上盖。
1、压铸铝托盘
更多的结构特性是一次压铸成型,减少了托盘结构焊接造成的材料烧伤和强度问题,整体强度特性更好。该结构的托盘,框架结构特点不明显,但整体强度能满足电池承截要求。
2、挤压铝拼焊框架结构。
这种结构更为常见。它也是一种更灵活的结构。通过不同铝板的焊接和加工,可以满足各种能量尺寸的需要。同时,易于修改设计,易于调整所使用的材料。
3、框架结构是托盘的一种结构形式。
框架结构更有利于轻量化,更有利于保证不同结构的强度。
电池铝托盘的结构形式也遵循框架结构的设计形式:外框架主要完成整个电池系统的承载功能;内框架主要完成模块、水冷板等子模块的承载功能;内外框架的中间保护面主要完成碎石冲击、防水、保温等电池组与外界的隔离和保护。
铝作为新能源汽车的重要材料,必须立足全球市场,长期关注其可持续发展。随着新能源汽车市场份额的提高,新能源汽车用铝在未来五年将增长49%。
汽车材料技术研究已经上升至国家战略层面,中国制造2025已将材料技术列为节能与新能源汽车发展的核心。尤其在新能源汽车方面,轻量化材料与设计应用不仅仅是降低电动汽车能耗的技术,也将影响到未来汽车设计理念,将成为电动汽车技术革命的主要推力。其中,铝合金、碳纤维、工程塑料等材料的应用是汽车轻量化的主要手段。
2017年5月11日,由中国汽车技术研究中心和天津市西青区人民政府联合主办,中国汽车技术研究中心数据资源中心承办的“2017中国车用材料(西青)国际论坛”在天津成功召开。本届论坛以“创新材料重塑汽车产业价值链”为主题,近1000位国内外嘉宾围绕深入交流。在轻量化材料分论坛中,多位专家解析了目前汽车行业内轻量化材料(铝合金、碳纤维、工程塑料)的应用现状及未来发展趋势。
工业和信息化部节能与综合利用司司长高云虎在演讲中指出,工信部节能司将深入推进绿色设计示范和绿色设计产品评价试点,打造一批示范带动效应强的绿色供应链,逐步建立绿色设计产品的市场监督机制。国家认监委关钧文副处长指出,国家认监委将会在汽车、相关零部件、材料等领域全面落实绿色产品认证制度,为消费者提供更多更优质的产品。
最为广泛使用的汽车轻量化材料目前,铝合金材料是汽车制造业中最为广泛使用的轻量化材料。传统汽车中,捷豹路虎、奥迪等车型已经开始广泛使用全铝车身;新能源领域中,日产聆风采用铝合金覆盖件,而特斯拉全系车型从底盘到车身都是铝合金制造的。
“对于电动汽车而言,一百公斤的减重可以增加续航距离的10%左右,另外可以通过减重降低成本。因为汽车车身轻了,就可以把电池的重量减轻。现在这个电池说成本用容量来算的话,一千瓦大概是在两千到三千块钱,通过减重把电池成本降低,可以一定程度上解决新能源汽车成本问题。”中国铝业公司首席工程师赵丕植表示。从安全角度考虑,减重可以缩短刹车距离,提高安全性能,有助于行人保护,提高安全性能。
(图/文/摄: 问答叫兽)蔚来ES8 蔚来ES6 问界M5 蔚来EC6 小鹏汽车P7 传祺GS8 @2019
近日,一则新闻的信息让人们感到大为诧异,原来据央视财经报道当,前国内铝价已经达到15年最高值,这些年受国内新能源电池影响,铝箔供不应求,经央视报道后,很多人才将目光放到这个以前并不景气的铝箔加工厂,近些年新能源汽车在市场上供不应求,而铝箔恰恰正是新能源汽车所使用电池里的包裹材料,近些年新能源汽车市场大为开放,很多厂家汽车厂都在研发新能源汽车,受新能源汽车影响,整个市场铝箔供不应求,整个市场内铝的价格屡创新高。
一、什么是铝箔?
很多人听说过金属铝,但是没有听说过铝箔,其实铝箔就是把金属铝直接挤压延展成薄片之的一种材料,这种烫染方法和效果与传统意义上的纯银箔烫印,有着异曲同工之妙,因为铝金属质地较软,延展性好,并且其光泽银白,如果用机器进行碾压拉伸,就会有特殊物质在其表面形成,铝箔使用性极广,因为具有优良延展性,所以在食品,饮料,香烟,药品等各种行业都存在新能源汽车电池内,也需要使用铝箔来进行包裹,所以铝箔用途很多。
二、电解铝是什么?
电解铝是通过特殊手段对铝进行再次加工得到的一种新型材料,这种材料可以制作铝箔,铝箔市场如此火爆,导致电解铝供不应求,电解铝一改之前状态由产能过剩变的供不应求,是很多电解铝生产厂家想象不到的。
三、铝箔市场有多火爆?
随着新能源汽车增加,以及市场上对铝箔使用量增加,导致铝箔供不应求,整个国内市场铝箔加工费已经同比上涨10%,铝价格更是炒到了15年来最高价,并且虽然受电解铝产能影响,不能大规模提供铝箔产量,但是很多公司和厂家铝箔产量产能已经被提前预定到了第二年,整个铝箔生产行业十分火爆。
要增加电动车的续航力,除了电力系统的优化外,车体结构也是关键。事实上, 汽车 减重的目标从燃油时代就是各大车厂致力的目标,若要达成轻量化,未来 汽车 势必要采用新的制造工法,在车用材料上也要有所转换。
日前工业富联即宣布与国内铝合金材料研发和制造商创新金属展开策略联盟。创新金属深耕铝制金属加工领域将近20年,工业富联将利用自身在灯塔工厂的经验,率先协助创新金属推动产业转型升级,包括绿色制造、铝原料产业链及绿色供应链等方面的合作,而未来将利用双方市场资源,进一步在在铝材料的循环经济及碳中和技术相关领域,积极 探索 更多应用于新兴商品的机会。
不过,铝合金虽具备轻量的优点,但由于其密度低,强度比较高,因此也会同时增加加工处理的技术难度,为此中钢先前也率先与金属中心携手建立铝合金成型技术示范产线,透过温热成形技术取代传统冷冲压制程,解决过去钣件容易发生破裂,且尺寸精度不易控制的问题,这项技术不只应用于电动车,也能应用于包括轨道车辆等。
新能源车带来的变化与需求,可说是将掀起一股连锁效应,以铝合金在电动车的应用商机来说,也会衍生出新的制造设备需求,为工具机业带来新商机,同时也为外围如刀具管理等应用创造外围效益。