नई ऊर्जा वाहनों के लिए हल्के एल्यूमीनियम मिश्र धातु विकास की वर्तमान स्थिति

 

नवीन ऊर्जा वाहनों के हल्केपन हेतु तकनीकी दृष्टिकोण

 

वर्तमान में, हल्के नवीन ऊर्जा वाहनों के लिए तीन मुख्य तकनीकी दृष्टिकोण हैं:
① सामग्री हल्के, मुख्य रूप से उच्च शक्ति स्टील, एल्यूमीनियम मिश्र धातु, मैग्नीशियम मिश्र धातु, टाइटेनियम मिश्र धातु और समग्र सामग्री का उपयोग;
② संरचनात्मक हल्के, मुख्य रूप से आकार और आकृति, टोपोलॉजी, आदि का अनुकूलन;
③ प्रक्रिया हल्के, मुख्य रूप से उन्नत विनिर्माण प्रक्रियाओं जैसे हाइड्रोलिक बनाने की प्रक्रिया, लेजर स्प्लिसिंग बनाने की प्रक्रिया आदि का उपयोग कर।

 

नई ऊर्जा वाहनों के लिए हल्के एल्यूमीनियम मिश्र धातु सामग्री के लाभ

 

वर्तमान हल्के पदार्थों में, एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में उच्च शक्ति वाले स्टील की तुलना में अधिक ताकत होती है, जो वाहन के शरीर के वजन को सबसे बड़ी सीमा तक कम कर सकती है, वजन घटाने के अच्छे प्रभाव होते हैं, और इसमें मजबूत संक्षारण प्रतिरोध, कम रीसाइक्लिंग कठिनाई, उच्च रीसाइक्लिंग दर होती है, और इसमें हरित पर्यावरण संरक्षण के फायदे होते हैं, जो मोटर वाहन उद्योग श्रृंखला में एल्यूमीनियम संसाधनों के पुनर्चक्रण और पुन: उपयोग का एहसास कर सकते हैं; मैग्नीशियम मिश्र धातुओं की तुलना में, एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में अधिक ताकत होती है और प्रक्रिया करना आसान होता है, और वर्तमान मैग्नीशियम मिश्र धातु मुख्य रूप से Mg-AI मिश्र धातु हैं, और एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं का सीधे उपयोग करने वाले नए ऊर्जा वाहनों की कीमत कम होती है; टाइटेनियम मिश्र धातुओं की तुलना में, एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में प्रसंस्करण मापदंडों के प्रति अपेक्षाकृत कम संवेदनशीलता होती है।

 

इसलिए एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के अनुप्रयोग में अधिक लागत लाभ है: प्लास्टिक और कार्बन फाइबर जैसी मिश्रित सामग्रियों की तुलना में, एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में बड़े पैमाने पर अनुप्रयोग के लिए अधिक संभावना है क्योंकि मिश्रित सामग्रियों के वास्तविक अनुसंधान और विकास और अनुप्रयोग का स्तर कम है, जिसका बड़े पैमाने पर उत्पादन नहीं किया जा सकता है। इसलिए, एल्यूमीनियम मिश्र धातु वर्तमान में नई ऊर्जा वाहनों के लिए पसंदीदा हल्के पदार्थ बन गए हैं, जबकि नई ऊर्जा वाहनों की गुणवत्ता, सुरक्षा और अर्थव्यवस्था सुनिश्चित करते हैं, वाहन के वजन को कम करते हैं और वाहन की क्रूज़िंग रेंज को बढ़ाते हैं।

 

 

नई ऊर्जा वाहनों के लिए एल्यूमीनियम मिश्र धातु बनाने की तकनीक

 

नई ऊर्जा वाहनों के लिए एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की बनाने की तकनीक मुख्य रूप से कास्टिंग बनाने की तकनीक और अर्ध-ठोस बनाने की तकनीक पर आधारित है। इसके अलावा, एक्सट्रूज़न बनाने, फोर्जिंग बनाने आदि हैं। कास्टिंग बनाने की तकनीक नई ऊर्जा के लिए एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के लिए सबसे महत्वपूर्ण बनाने की तकनीक है, जिसमें प्रेशर कास्टिंग, एक्सट्रूज़न कास्टिंग, सटीक कास्टिंग आदि शामिल हैं। उनमें से, डाई-कास्टिंग बनाने की तकनीक से बने एल्यूमीनियम उत्पादों में कम स्क्रैप दर, उच्च बनाने की आयामी सटीकता और अच्छी बनाने की गुणवत्ता होती है, और ये सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। अर्ध-ठोस बनाने की तकनीक एक नई बनाने की तकनीक है। जब एल्यूमीनियम मिश्र धातु ठोस और तरल के बीच अर्ध-घुलनशील अवस्था में होती है, तो यह बेहतर भराव प्राप्त कर सकती है। जब इसे तदनुसार बनाया जाता है, तो यह बनाने की सटीकता में सुधार कर सकता है और बेहतर बनाने वाले प्रभाव प्राप्त कर सकता है। हालाँकि, इस तकनीक को अभी तक परिपक्व रूप से लागू नहीं किया गया है और इसका उपयोग एल्यूमीनियम मिश्र धातु उत्पादों के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए नहीं किया जा सकता है।

 

हल्के नए ऊर्जा वाहनों में एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं का वर्गीकरण

 

नई ऊर्जा वाहनों में उपयोग किए जाने वाले एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं को मुख्य रूप से कास्ट एल्यूमीनियम मिश्र धातु, विकृत एल्यूमीनियम मिश्र धातु, फोमयुक्त एल्यूमीनियम सामग्री और एल्यूमीनियम-आधारित मिश्रित सामग्री में विभाजित किया जाता है। कास्ट एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की बनाने की गुणवत्ता स्थिर और बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त है। ऑटोमोबाइल में 77% एल्यूमीनियम उत्पाद कास्ट एल्यूमीनियम मिश्र धातु हैं। क्योंकि यह कास्टिंग के रूप में बनता है, इसलिए इसका व्यापक रूप से जटिल नई ऊर्जा वाहन घटकों जैसे पहियों और ब्रेक डिस्क में उपयोग किया जाता है। विकृत एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में उच्च शक्ति और प्लास्टिसिटी, तंग संरचना और एक समान संरचना होती है। उन्हें दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: शुद्ध एल्यूमीनियम या AI-S श्रृंखला मिश्र धातुओं द्वारा दर्शाए गए गैर-गर्मी-उपचार योग्य विकृत एल्यूमीनियम और AI-Mg-Si श्रृंखला मिश्र धातुओं द्वारा दर्शाए गए गर्मी-उपचार योग्य विकृत एल्यूमीनियम।

 

इनका व्यापक रूप से कार के दरवाज़े, बंपर और हीट एक्सचेंजर जैसे नए ऊर्जा वाहन घटकों में उपयोग किया जाता है। एक झरझरा सामग्री के रूप में, फोमयुक्त एल्यूमीनियम में इसके धातु मैट्रिक्स में बुलबुले की उपस्थिति के कारण अच्छा झटका अवशोषण और भिगोना गुण होता है। इसका उपयोग संबंधित घटकों की टक्कर सुरक्षा में सुधार करने के लिए नए ऊर्जा वाहनों के कुछ सहायक घटकों में किया जाता है। गैर-प्रबलित सोने की तुलना में, एल्यूमीनियम-आधारित मिश्रित सामग्री में हल्का वजन और उत्कृष्ट पहनने का प्रतिरोध होता है। वे कठोर कामकाजी परिस्थितियों के लिए उपयुक्त हैं और उच्च-वोल्टेज बैटरी सिस्टम में घटकों में उपयोग किए जाते हैं।

 

 

नई ऊर्जा वाहन मुख्य रूप से तीन भागों से बने होते हैं: एक इलेक्ट्रिक ड्राइव सिस्टम, एक बिजली आपूर्ति प्रणाली और एक सहायक प्रणाली। नई ऊर्जा वाहनों के शरीर, चेसिस, बैटरी बॉक्स आदि में एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है।

 

नई ऊर्जा वाहन निकाय का हल्का अनुप्रयोग

 

नई ऊर्जा वाहनों में, वाहन के वजन का एक बड़ा हिस्सा बॉडी का होता है। बॉडी में एल्युमिनियम मिश्र धातु सामग्री का उपयोग वाहन के वजन को कम कर सकता है जबकि ड्राइविंग रेंज को बढ़ा सकता है। नई ऊर्जा वाहनों के शरीर के लिए एल्यूमीनियम मिश्र धातु प्लेटें मुख्य रूप से 6- श्रृंखला एल्यूमीनियम मिश्र धातु हैं, जैसे कि 6014, 6016, आदि। 6- श्रृंखला एल्यूमीनियम मिश्र धातु में उत्कृष्ट रूप-निर्माण, हेमिंग प्रदर्शन, पेंट ब्रशिंग, बेकिंग प्रदर्शन होता है, और शरीर की सतह पर अपरिवर्तनीय लहरों का निर्माण करना आसान नहीं होता है। इसलिए, वे व्यापक रूप से बॉडी बाहरी आवरणों में उपयोग किए जाते हैं, जैसे कि वेइलाई और टेस्ला के सभी-एल्यूमीनियम निकाय।

 

5-श्रृंखला एल्यूमीनियम मिश्र धातु में उत्कृष्ट निर्माण प्रदर्शन होता है और जटिल भागों को बनाना आसान होता है। यह नई ऊर्जा वाहन संरचनात्मक भागों और आंतरिक आवरणों के लिए पसंदीदा सामग्री है, जैसे कि लैंड रोवर डिस्कवरी 4 के 5-श्रृंखला एल्यूमीनियम मिश्र धातु रियर डोर इनर पैनल, मर्सिडीज-बेंज एस-क्लास के 5-श्रृंखला एल्यूमीनियम मिश्र धातु डोर इनर पैनल और ग्रेट वॉल वीवी 7 के हुड बाहरी पैनल। हालांकि, 5-श्रृंखला सामग्री बनाने की प्रक्रिया के दौरान लाइनों के निर्माण के लिए प्रवण है, इसलिए इसे बनाने की प्रक्रिया के दौरान नियंत्रित करने की आवश्यकता है। इसके अलावा, जैसे-जैसे नई ऊर्जा वाहन निकायों में एल्यूमीनियम सामग्री बढ़ती है, एल्यूमीनियम मिश्र धातु निकायों की विनिर्माण लागत को कम करने के लिए एल्यूमीनियम मिश्र धातु बनाने की तकनीक, रखरखाव आदि में शरीर के अनुप्रयोगों पर अनुसंधान को बढ़ाना आवश्यक है, ताकि एल्यूमीनियम मिश्र धातु निकायों को कम-अंत वाले नए ऊर्जा वाहनों में भी लोकप्रिय बनाया जा सके।

 

नई ऊर्जा वाहन चेसिस का हल्का अनुप्रयोग

 

ऑटोमोबाइल चेसिस मुख्य रूप से चार भागों से बना है: ट्रांसमिशन सिस्टम, ड्राइविंग सिस्टम, स्टीयरिंग सिस्टम और कंट्रोल सिस्टम। पारंपरिक ऑटोमोबाइल की तुलना में, नई ऊर्जा वाहनों की ट्रांसमिशन प्रणाली मूल इंजन-आधारित ट्रांसमिशन से तीन योजनाओं में बदल गई है: एकल मोटर ट्रांसमिशन, मुख्य मोटर + व्हील हब मोटर ट्रांसमिशन, और दोहरी मोटर दोहरी शाफ्ट ट्रांसमिशन। इसके अलावा, नई ऊर्जा वाहनों की रोटेशन प्रणाली और ब्रेकिंग सिस्टम भी बदल गए हैं। चूंकि नई ऊर्जा वाहन इंजन को रद्द करते हैं, इसलिए मूल हाइड्रोलिक पावर स्टीयरिंग को इलेक्ट्रिक पावर स्टीयरिंग में बदल दिया गया है, और हाइड्रोलिक वैक्यूम बूस्टर पंप को इलेक्ट्रिक वैक्यूम बूस्टर पंप में बदल दिया गया है।

 

इसलिए, नई ऊर्जा वाहनों के चेसिस की भूमिका पारंपरिक ऑटोमोबाइल चेसिस के समान ही है। अंतर यह है कि इंजन को सहारा देने और स्थापित करने की स्थिति मुख्य रूप से बैटरी मॉड्यूल इकाइयों से बने मोटर पावरट्रेन को सहारा देने और स्थापित करने में बदल गई है। वर्तमान में, ऑटोमोबाइल चेसिस की मुख्य सामग्री TRIP स्टील है। इसलिए, नई ऊर्जा वाहन चेसिस की डिजाइन प्रक्रिया में, हल्के ऑटोमोबाइल के डिजाइन को प्राप्त करने के लिए TRIP स्टील सामग्री को बदलने के लिए एल्यूमीनियम मिश्र धातु का चयन किया जा सकता है। वर्तमान में, ऑटोमोबाइल चेसिस में एल्यूमीनियम मिश्र धातु कास्टिंग YL118, ZL119, ZL120, आदि का भी अच्छी तरह से उपयोग किया गया है। उदाहरण के लिए, संयुक्त राज्य अमेरिका में फोर्ड मोटर कंपनी ऑटोमोबाइल ब्रेक डिस्क में एल्यूमीनियम मिश्र धातु का उपयोग करती है, कैडिलैक, लैंड रोवर, और अन्य ऑटोमोबाइल निलंबन प्रणालियों में एल्यूमीनियम मिश्र धातु का उपयोग करते हैं, और NIO एल्यूमीनियम मिश्र धातु शॉक अवशोषक टावरों को बनाने के लिए उच्च-वैक्यूम डाई-कास्टिंग तकनीक का उपयोग करता है।

 

नई ऊर्जा वाहन बैटरी ट्रे का हल्का अनुप्रयोग

 

पारंपरिक ईंधन वाहनों की तुलना में, पावर बैटरी नई ऊर्जा वाहनों के अद्वितीय पावर सिस्टम घटक हैं। नई ऊर्जा वाहनों में, पावर बैटरी कुल वाहन द्रव्यमान का लगभग 30% हिस्सा होती है, जिसमें से बैटरी बॉक्स का वजन पावर बैटरी के वजन का लगभग 20% होता है। इसलिए, पावर बैटरी बॉक्स के हल्के विकास को प्राप्त करना एक सामान्य प्रवृत्ति है। एल्यूमीनियम मिश्र धातु सामग्री के फायदे, जैसे कि कम घनत्व, अच्छी गर्मी लंपटता, स्थिर रासायनिक गुण और अच्छी डाई-कास्टिंग, इसे बैटरी बॉक्स सामग्री अनुप्रयोग की मुख्यधारा की दिशा बनाते हैं।

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

वर्तमान में, नई ऊर्जा वाहनों के बैटरी पैक की बॉक्स संरचना मुख्य रूप से एक ऊपरी बॉक्स कवर, एक बैटरी ट्रे और एक निचले शेल से बनी होती है। बैटरी पैक के लोड-असर घटक के रूप में, बैटरी पैक के निचले बॉक्स की संरचना और लेआउट उचित है या नहीं, यह सीधे बैटरी पैक के जीवन से संबंधित है। इसलिए, निचले बॉक्स की एल्यूमीनियम मिश्र धातु प्रोफ़ाइल संरचना के डिजाइन में, मुद्रांकन प्रक्रिया के दौरान हल्के और मध्यम पतलेपन पर विचार करने के अलावा, सड़क की सतह की जटिलता और नई ऊर्जा वाहनों की ड्राइविंग के दौरान संभावित विविध टकराव रूपों पर विचार करना भी आवश्यक है, संबंधित क्षेत्र की संरचना का अनुकूलन करें, उचित रूप से सुदृढीकरण पसलियों को बढ़ाएं, बॉक्स की कठोरता में सुधार करें और प्रभावी रूप से प्रभाव विरूपण से बचें। उदाहरण के लिए, टेस्ला, बीवाईडी, सीएटीएल, वेइलाई, आदि सभी ने इसी का उत्पादन किया हैएल्यूमीनियम बैटरी बक्से, उच्च शक्ति प्राप्त करते हुए हल्के होने का लक्ष्य प्राप्त करनाबैटरी पेटी।

 

 

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