& quot; kilometre kaygısı"
Çevre Koruma Ajansı (EPA), bir arabanın kaybettiği her 100 pound için yakıt ekonomisinin %1-2 oranında arttığını söylüyor. Elektrikli araç (EV) endüstrisi, enerji verimliliğini artırmaya ve şüphesiz iş fırsatları getiren&"kilometre kaygısı &" sorununu hafifletmeye kararlıdır. Elektrikli aracın pil ambalajı kabuğu (pil yuvası, kutusu veya kabuğu olarak da bilinir) esas olarak pili paketlemek ve korumak için kullanılır. Şekil ve boyut olarak farklıdırlar ve tıpkı diğer otomobil parçaları gibi, malzeme açısından çeşitli seçeneklere sahiptirler ve farklı malzemeler arasındaki rekabet şiddetlidir. Alüminyum ve çelik, pil paketleme için geleneksel malzemelerdir. Bununla birlikte, kompozit malzemeler, elektrikli araçların performansını büyük ölçüde artıracak daha iyi alternatifler sağlayabilir.
zor problem
Şu anda, elektrikli araçların büyük ölçekli popülaritesi, kilometre kaygısı ile boğuşuyor, çünkü insanlar bir şarjdan sonra sürüş mesafesinin yeterince uzun olmadığından endişeleniyor. Kilometre kaygısını hafifletmek için insanların güvenli, hafif ve uygun maliyetli elektrikli araçlara ihtiyaç duyduğuna şüphe yoktur. Elektrikli araçların piyasada bu amaca ulaşabilmesi için bileşenlerinin de bu özelliklere sahip olması gerekiyor. Bir bileşen, güvenliğini ve işlevselliğini etkilemeden daha hafif malzemelerden yapılabiliyorsa, orijinal ekipman üreticilerinin (OEM'ler) ve sistem tedarikçilerinin tasarımcıları ve malzeme filtreleri için şüphesiz akıllıca bir seçimdir.
Bazı açılardan, metal malzemeleri kompozit malzemelerle değiştirmek, yalnızca geçmişin işlevselliği ile karşılaştırmakla kalmaz, aynı zamanda önceki performansı bile geride bırakabilir, çünkü kompozit malzemeler ek avantajlar sağlar. Elektrikli araçların pil paketleme kabuğu buna iyi bir örnektir, çünkü kompozit malzemeler ağırlığı azaltabilir, ısı yalıtımını iyileştirebilir, gürültüyü azaltabilir, titreşimi azaltabilir ve ses ve titreşimin pürüzlülüğünü azaltabilir.'s kompozit özelliklerin tüm yönlerine daha yakından bakalım:
Kilo azaltmak
Kompozit malzeme seçiminde ana itici faktörün araba gövdesinin ağırlığını azaltmak olduğu söylenebilir. Akü gövdesi alüminyum yerine %100 kompozit malzemelerden yapılırsa, araç gövdesinin ağırlığı %40'a kadar azaltılabilir. Kompozit malzemelerden yapılmış akü paketi hafiftir ve bu da araç tasarımı üzerinde olumlu bir etkiye sahiptir. Akü kutusu faktörü nedeniyle araç gövdesinin ağırlığı azaldığından, daha hafif bir araç çekilirken gerekli akü ve motor boyutu da azalacaktır. Bu olumlu sarmal etki, araç maliyetini ve kilometre kaygısını azaltabilir ve elektrikli araçların geniş ölçekli kullanımını teşvik etmeye yardımcı olabilir.
Isı yalıtımı
Kompozit malzemenin hafif doğasına ek olarak, otomobil gövdesinin ağırlığını daha da azaltan ve tedarik zincirini ve değer zincirini düzene sokmaya yardımcı olan ayrı yalıtım sistemlerine olan ihtiyacı da ortadan kaldırır. Metal pil ambalaj kabuğu için, pilin çalışma sıcaklığını korumak için malzemenin etrafına ısı yalıtım sistemi kurulmalıdır. Kompozit malzeme ısı yalıtım özelliklerine sahip olduğundan ısı transferini önlemede iyi bir etkiye sahiptir, bu nedenle sisteme daha fazla ağırlık katan bileşen eklemeye gerek yoktur.
Gürültü, titreşim ve pürüzlülük
Güvenlikle ilgili önemli bir faktör olmamasına rağmen, düşük gürültülü araçlar ticari olarak daha uygundur. Gürültü, titreşim ve vibro akustik pürüzlülük (NVH), kabindeki ses yoluyla yayılacak ve dağılacak olan titreşim veya gürültünün sonuçlarıdır. Metal malzemelerle karşılaştırıldığında, kompozit malzemelerin gürültü, titreşim ve akustik titreşim pürüzlülüğü (NVH), doğal sönümleme özelliklerinden dolayı daha küçüktür. Bu, pil paketleri ve diğer araç bileşenleri için geçerlidir ve ikisi arasındaki fark, sürüş deneyimi açısından birinin daha lüks ve konforlu, diğerinin ise daha az konforlu olduğu anlamına gelebilir.
Emniyet
Daha büyük bir gövde perspektifinden bakıldığında, kompozit pil kabuğu, yalnızca pili korumakla kalmayıp aynı zamanda araçtaki yolcuları da koruyan gövde yapısının bir parçası olarak tasarlanabilir. Kompozit malzemelerin mukavemet ve sertlik özellikleri, daha iyi çarpışma güvenliği sağlayabilen alüminyum veya çeliğin özelliklerini aşmaktadır. Bu kombinasyon, akü paketi tedarikçileri ve şasi tasarımcıları arasında yakın işbirliği gerektirecek, ancak araç güvenliğini artırmak mümkün.
Pultrüzyon kalıplama
Büyük ölçekli üretim, toplam maliyeti düşürmek için çok önemlidir. Elektrikli araçlar için pil takımı bileşenleri üretmek için pultrüzyon gibi sürekli üretim yöntemleri kullanılabilir. Diğer kompozit üretim yöntemleriyle karşılaştırıldığında, pultrüzyon prosesi, kompozit üreticilerinin aynı kesitte daha fazla lif doldurmasını sağlayarak daha güçlü ancak daha hafif parçalar üretebilir.
Unutmayın, elyaf malzemenin yükünü taşıyan kısımdır. Kompozit üreticileriyle yakın işbirliği içinde çalışarak, elyaf içeriği ve düzenlemesi, en iyi ağırlık-güç oranı özelliklerini elde etmek için hassas bir şekilde tasarlanabilir.
Gelecekte nasıl gelişecek?
ABD Çevre Koruma Ajansı'nın (EPA) tahmin ettiği gibi, orijinal ekipman üreticileri (OEM'ler) hafif araçtan enerji verimliliği getirileri elde edebilirlerse, kompozitler şüphesiz bir rol oynayacaktır. İşlevi yalnızca aracın ağırlığını azaltmak değil, aynı zamanda çarpışma güvenliğini artırmak, aracın dinamik performansını ve sürüş deneyimini geliştirmek ve aracın genel gücünü artırmaktır. Kilometre kaygısı, elektrikli araç endüstrisinin üstesinden gelmesi gereken en önemli sorunlardan biri olmaya devam ediyor. Geleneksel akü kabuğu malzemeleri dışında malzeme seçimini göz önünde bulundurmak, araç gövdesinin ağırlığını azaltmak ve yakıt ekonomisini iyileştirmek için önemli bir adımdır.
Kaynak: Jung
