全复合材料Rw电动客?
能源枯竭和环境恶化是ȝ可持l发展的两大疾Q由于节能减排的q切要求Q电动汽车的技术研发和产业化发展受C来多的重视，以美国、欧zؓ代表的发辑֛家积极展开电动汽R产业发展的实c中国作为快速崛L大国Q近q来汽R销量急剧增长Q石沚w求大q攀升，快速的工业化导致环境污染日严重。在q样的背景下Q中国发展电动汽车具有重大的现实意义Q不仅有利于降低对石油的依赖Q保证我国的能源安全Q也有利于我国的环境保护和可持箋发展。“十三五”期_国家U技计划加大力度，持箋支持电动汽RU技创新Q把U技创新引领与战略性新兴业培育相l合Q组l实施电动汽车科技发展专项规划?
我国电动汽R行业已经有了一定的发展Q但鉴于当前甉|的能量密度、功率密度较低，D电动汽R实际l航里程较短Q而想要克服电池发展的瓉q有很长一D\要走。考虑到电动汽车的整R重量也是影响其箋航里E的主要因素之一Q因此除了加快电池、电机技术的研发Q电动汽车Rw轻量化斚w的研I工作也应重视?
轻量化方?
电动汽R轻量化可以从甉|技术、电机技术、R用材料和汽Rl构四个斚w入手。在当前甉|和电机的技术水q下Q最大程度的轻量化要求我们在车nl构Q材料的选择与替代两个方面进行合理优化，以此q甉|包和甉|的重量?
1、结构轻量化。Rw结构优化在满诸如车n刚度、模态、碰撞安全、疲力_命等Ҏ的同时Q也必须考虑车nl构的可刉性和生成本。在l构优化斚wQ我国已l迈Z重要一步，车nl构设计相对成熟Q优化空间正在减?
2、材料轻量化。目前仍以高强度钢、镁、铝和塑料作Z要汽车材料组合。在轻量化趋势下Q我们应当深化多U材料组合的应用Q在优化l合的同时引入新材料Q其效益不仅是轻量化l果本nQ对整R开发技术来讲也是一U进步?
l构优化发展较早的原因之一是未扑ֈ合适的轻量化材料替代汽车用钢。铝出现后，便以优异的性能开始应用于车nQ同时玻璃纤l伴随其他复合材料也开始出现。如今，纤l凭借其优越性几乎可以完全替代钢材料。当前已l有凭借碳U维材料的优异特性成功降低R重和x攄实例Q尤其在一些新Ƅ动R中，Z可以扑ֈ纤l材料的w媄?
应用现状及效?
国外电动汽R的碳U维车n技术已l从实验室走向生产。雷克萨斯LFA研发团队深入研发纤l复合材料的生技术，?5%的碳U维增强塑料?5%的铝合金材料构成的Rw，比同L铝制车nȝ100 |千克Q结构更坚固。宝马于2011q推出的Hommage全新概念车采用轻量化纤l复合材料，整R质量只有780千克。未来宝马将要推出的电动汽R更多地采用纤l_新电动R底盘也将在很大程度上采用纤l增强热固性塑料。梅赛d斯奔驰SLR跑RQRw几乎全部采用碳U维复合材料Q由于强化了纤l的应用Q在撞中具有高效的能量吸收率。更值得一提的是该车在搭蝲240千克甉|包的情况下整车重量不过850千克。这一应用在降低整车质量的同时兼顾了汽车性能与安全，可见纤l复合材料对于^衡电动汽车电池包重量的显著效果?
纤l复合材料具有质轻高强、耐磨、热导率大、自润滑、耐腐蚀、抗冲击性好、疲力_度大{优性。对于汽车生产商来说Q碳U维复合材料车nq具有集成化、模块化、总装成本低、投资小{优点，避免了传lRw的hq程和相应的环保处理成本。由于碳U维增强复合材料有够的强度和刚度，是适于刉汽车Rw、底盘等主要l构件的材料。目前，在赛车和高档跑R之外Q碳U维增强复合材料可以很大E度地应用于传统汽R中替代传l零部g材料Q如发动机系l、传动系l、底盘系l，最重要的是车n。目前汽车Rw重量的3/4是钢材，轻量化空间很大，纤l复合材料是车n轻量化材料很好的选择。这U材料的替换应用同样适用于电动汽车Rw，它的应用可大幅度降低汽车自重达4060Q?Ҏ车轻量化h十分重要的意义?
大规模应用的ȝ因素
纤l复合材料与汽R完美l合却未ƣ欣向荣的原因，除了其本w的技术因素外Q还有其他因素：
1、性h比，也就是成本是生商必考虑的。轻量化的成本在一定程度上会成为后期节能的前期投入Q反映在h上就是整车的价位比较高?
2、汽车发展和产品环境。金属材料所占的市场及成熟的行业体系是碳U维复合材料发展的主要障。碳U维复合材料的技术及产品发展周期很难得到汽R投资者的青睐Q况且针Ҏ车与纤l复合材料的规模性生产结合需要一定的前期投资?
3、供应商的结构和能力。碳U维复合材料供应商四分五裂，在资源和生能力上有限，不具备设计、生产、实现汽车各U性能要求的系l研发能力?
引入方式
如何碳U维复合材料引入汽Rpd产品其是电动汽车系列品是我们必须考虑的关键步骤，C的汽车是各种功能型材料的完美l合体。碳U维复合材料应用于Rw的优点显而易见，然而成本居高不下成为制U其在汽车工业中大规模应用的瓉?
中航复合材料有限责Q公司作ؓ国内复合材料行业的领军企业，?016q?月启动全复合材料客R车n研发目Q设计组成员与整车企业中植航电动汽R南通有限公司联合设计，首辆全复合材料Rw电动客车于同年7月制造完成。该客R车n采用高强度碳U维与低成本ȝU维混合刉，成功实现了Rw轻量化Q得行驶安全性和乘R舒适感有所提升。该客R更具备零排放、无污染Q充电快Q电耗低{优U性能?
l构合理
在设计初期确定Rw结构方案阶D，设计人员Ҏ了三U结构Ş式：预成型骨架方案，层合梁骨架方案和无骨架方案。经分析比较Q上qCU方案强度水q_本相当，有骨架方案具有刚度优势，但三U方案均能满_度要求。重量方面，三个Ҏ无明昑ַ别，但无骨架Ҏ在工艺性和成本斚wh明显优势Q所以最l选定无骨架Rw结构作计方案?
控制成本
选材时考虑到玻璃纤lhgQ技术较为成熟，在性能斚wh较好的断裂应力应变能力，但缺乏刚性。于是设计h员将纤l与ȝU维两种材料按适当比例混合Q综合两U纤l增强复合材料的性能Q从而减碳U维的用量，降低生成本?
该客车采用真I助树脂灌注（VARIQ工艺制造而成Q目前国际上复合材料客R车n基本都采用VARI工艺刉，其最大的优点是成本低Q缺Ҏ制g外观存在l节上的瑕疵。除VARI工艺外，复合材料车nl构目前比较成熟的制造工包括预浸料袋?热压|、模压、树脂压铸（RTMQ等Q国外高端车采用的工艺主要是RTM和模压工艺，其优Ҏ制g质量好，工艺比较E_Q缺Ҏ刉成本高Q制造技术要求高?
减重明显
׃l构合理、选材得当Q?2c长的客车总重量仅?.5吨，相比同别R重量降低4~5吨，减重?0%以上。能够实?时快速充电ƈ且一ơ充늮航里E高?00千米Q又因ؓ整R重量减轻Q得电池剩余电量在低于25%情况下客车仍可正常行驶?
抗冲?
在侧试验过E中Q当侧翻角度辑ֈ49K时Q整车随即翻倒在地面Q所有RH玻璃破，然而Rw未出现M扭曲、撕裂及变ŞQƈ且安装在车顶部近两吨重的甉|及箱体也保持完好无损?
抗翻滚?
׃纤l复合材料的强度和模量均是高强度钢和轻质铝合金的数倍，因此该客车具有很高的l构强度和抗瞬间冲击能力Q其侧倾角可达38K以上，比国内同cR指标优化20%以上Q具有更好的抗翻滚性?
ȝ隔离
q两吨的甉|׃采用世界首创的顶|模式，充分证明车n的高强度性能Q同时由于采用了ȝ技术，在电池箱体发生意外燃烧情况下Q电池箱与Rw乘客区域隔，因此不会危及车内乘客?
低地?
除驾驶员区，轮舱区、后讑֤舱区以外Q全车选用低地板结构，使得乘客上下车更为方便，地板d最距?50厘米Q在人性化设计斚wQ更设有D疾Z车辅助功能?
爬坡能力
׃重量减轻Q重心降低，使得整R行驶E_性、{弯惯性等一pd行驶性能得到极大的优化和提高Q特别是整R爬坡性能Q具?8K以上的强爬坡能力?
高强度碳U维复合材料在客车上的成功应用，是客R乃至整个汽R行业的一ơ颠覆性革命，是汽车行业的又一个里E碑。这w命性的技术在不久的将来会Z国的新能源汽车行业做出更大的贡献Q开创碳U维新型复合材料客R、商用R发展的新U元?
