Los materiales compuestos se utilizan en las carcasas de embalaje de baterías de vehículos eléctricos para aliviar" ansiedad por el kilometraje"
La Agencia de Protección Ambiental (EPA) dice que por cada 100 libras que pierde un automóvil, la economía de combustible aumenta en un 1-2%. La industria de los vehículos eléctricos (EV) está comprometida con mejorar la eficiencia energética y aliviar&"ansiedad por el kilometraje &", lo que sin duda brinda oportunidades comerciales. La carcasa de embalaje de la batería (también conocida como ranura, caja o carcasa de la batería) del vehículo eléctrico se utiliza principalmente para embalar y proteger la batería. Son diferentes en forma y tamaño, y al igual que otras autopartes, tienen una variedad de opciones en términos de materiales, y la competencia entre diferentes materiales es feroz. El aluminio y el acero son los materiales tradicionales para el embalaje de baterías. Sin embargo, los materiales compuestos pueden proporcionar mejores alternativas, lo que mejorará en gran medida el rendimiento de los vehículos eléctricos.
problema dificil
En la actualidad, la popularidad a gran escala de los vehículos eléctricos está plagada de ansiedad por el kilometraje, porque a la gente le preocupa que la distancia de conducción no sea lo suficientemente larga después de una carga. Para aliviar la ansiedad por el kilometraje, no hay duda de que las personas necesitan vehículos eléctricos seguros, ligeros y rentables. Para que los vehículos eléctricos logren este objetivo en el mercado, sus componentes también deben tener estas características. Si un componente puede fabricarse con materiales más ligeros sin afectar su seguridad y funcionalidad, sin duda es una buena elección para los diseñadores y revisores de materiales de los fabricantes de equipos originales (OEM) y proveedores de sistemas.
De alguna manera, la sustitución de materiales metálicos por materiales compuestos no solo puede compararse con la funcionalidad del pasado, sino incluso superar el rendimiento anterior, porque los materiales compuestos aportan ventajas adicionales. Un buen ejemplo es la carcasa del embalaje de la batería de los vehículos eléctricos, porque los materiales compuestos pueden reducir el peso, mejorar el aislamiento térmico, reducir el ruido, reducir la vibración y reducir la aspereza del sonido y la vibración. Echemos un vistazo más de cerca a&a todos los aspectos de las características compuestas:
Reducir peso
Se puede decir que el principal factor determinante para la elección de materiales compuestos es reducir el peso de la carrocería. Si la carcasa de la batería está hecha de materiales compuestos al 100% en lugar de aluminio, el peso de la carrocería del automóvil se puede reducir hasta en un 40%. El paquete de baterías hecho de materiales compuestos es liviano, lo que tiene un efecto positivo en el diseño del vehículo. Debido a que el peso de la carrocería del automóvil se reduce debido al factor de la caja de la batería, la batería requerida y el tamaño del motor se reducirán al remolcar un vehículo más liviano. Este efecto espiral positivo puede reducir el costo del vehículo y la ansiedad por el kilometraje, y ayudar a promover el uso a gran escala de vehículos eléctricos.
Aislamiento térmico
Además de la naturaleza liviana del material compuesto, también evita la necesidad de sistemas de aislamiento separados, lo que reduce aún más el peso de la carrocería y ayuda a optimizar la cadena de suministro y la cadena de valor. Para la carcasa metálica del embalaje de la batería, el sistema de aislamiento térmico debe instalarse alrededor del material para mantener la temperatura de funcionamiento de la batería. Debido a que el material compuesto tiene las características de aislamiento térmico, tiene un buen efecto en la prevención de la transferencia de calor, por lo que no es necesario agregar más componentes de peso agregado en el sistema.
Ruido, vibración y rugosidad
Aunque no es un factor clave relacionado con la seguridad, los vehículos de bajo ruido son comercialmente más factibles. El ruido, la vibración y la rugosidad vibroacústica (NVH) son el resultado de la vibración o el ruido, que se propagarán y divergirán a través del sonido en la cabina. En comparación con los materiales metálicos, el ruido, la vibración y la rugosidad de la vibración acústica (NVH) de los materiales compuestos son menores debido a sus características inherentes de amortiguación. Esto es cierto para los paquetes de baterías y otros componentes del vehículo, y la diferencia entre los dos puede significar que, en términos de experiencia de conducción, uno es más lujoso y cómodo, mientras que el otro es menos cómodo.
La seguridad
Desde la perspectiva de un cuerpo más grande, la carcasa de la batería compuesta puede diseñarse como parte de la estructura de la carrocería, lo que no solo puede proteger la batería, sino también a los pasajeros del vehículo. Las propiedades de resistencia y rigidez de los materiales compuestos superan a las del aluminio o el acero, lo que puede proporcionar una mayor seguridad en caso de colisión. Esta combinación requerirá una estrecha cooperación entre los proveedores de paquetes de baterías y los diseñadores de chasis, pero es factible mejorar la seguridad del vehículo.
Moldeo por pultrusión
La producción a gran escala es muy importante para reducir el costo total. Los métodos de fabricación continua, como la pultrusión, se pueden utilizar para producir componentes de paquetes de baterías para vehículos eléctricos. En comparación con otros métodos de fabricación de compuestos, el proceso de pultrusión permite a los fabricantes de compuestos rellenar más fibras en la misma sección transversal, lo que puede producir piezas más resistentes pero más ligeras.
Recuerde, la fibra es la parte que soporta la carga del material. Trabajando en estrecha colaboración con los fabricantes de compuestos, el contenido y la disposición de la fibra se pueden diseñar con precisión para lograr las mejores características de relación peso-resistencia.
¿Cómo evolucionará en el futuro?
Si, como predice la Agencia de Protección Ambiental de los EE. UU. (EPA), los fabricantes de equipos originales (OEM) pueden obtener ganancias de eficiencia energética de vehículos livianos, entonces los compuestos sin duda jugarán un papel importante. Su función no es solo reducir el peso del vehículo, sino también mejorar la seguridad en caso de colisión, mejorar el rendimiento dinámico y la experiencia de conducción del vehículo y mejorar la resistencia general del vehículo. La ansiedad por el kilometraje sigue siendo uno de los problemas clave que debe superar la industria de los vehículos eléctricos. Considerar la elección de materiales distintos a los materiales tradicionales de la carcasa de la batería es un paso importante para reducir el peso de la carrocería y mejorar la economía de combustible.
Fuente: Jung
