高端铝型材在新能源汽车上的应用
高端铝型材在新能源汽车上的应用
汽车轻量化背景
新能源汽车四化：轻量化、智能化、网络化、电动化。
针对纯电车型，整车降重10%，续航里程提升13.5%左右；汽车重量每减轻10%，百公里加速时间可降低5%；汽车重量每减轻50kg，百公里制动距离可降低1.25米。（除空气动力学阻力以外，车辆运行阻力都与重量密切相关。）
新能源轻量化材料研究：纯电动汽车整车重量若降低10kg，续驶里程则可增加2.5km。提升电动汽车的续驶里程，除了加强电池和驱动系统之外，与车身轻量化的程度也密不可分，而车身轻量化最明显的特征就是材料的选择。目前，应用于新能源汽车的轻量化材料主要有高强度钢、铝合金、镁合金、碳纤维等几种。
根据《节能与新能源汽车技术路线图》的路线预测，到年，国内铝合金零部件市场空间有望达到.7亿元左右。
铝合金材料——轻量化与动力电池外壳材料主流
铝合金的密度只有钢铁的1/3，具有轻质、可回收和易成形的特点。铝材碰撞时可吸收大量能量，可在轻量化的同时提高汽车的安全性。
理论上铝制汽车可以比钢制汽车减轻重量达30%-40%，大量使用铝合金的汽车，平均每辆汽车可降低质量kg。
轻量化与高安全性使得铝合金电池外壳成为动力电池外壳主流。采用铝合金的电池壳体相比钢壳更薄，相对质量更轻。此外，一旦电池出现爆炸，锂电池铝壳也比钢壳的迸发力较弱，铝壳动力电池造成的危害相对更低。
铝合金材料的特点及成型
材料特点：较低的密度、优异的导热性、良好的阻尼减震性、良好的耐腐蚀性；
加工成型：冷成型、温成型、热成型、半固态成型。
铝合金材料被越来越多的主机厂所采用
新能源汽车用铝合金：电池箱体类、液冷板类、汽车前后防撞梁类、减震件类、新能源汽车电器支架类、CCB仪表盘支架类及下车身铝型材零部件。需要提出铝材材料选用、产品结构优化、产品系统CAE分析、工艺优化、降本优化等一整套完整的解决方案。
汽车用高性能铝合金型材要求：强度越来越高，型腔越来越复杂，壁厚越来越薄。
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汽车用高性能铝合金型材介绍
高性能铝型材在汽车Pack箱体上的应用
目前主流纯电动电池箱体80%以上属于上面两种结构或两种结构的变种。因此对以上两种结构进行研究，对铝托盘轻量化发展方向具有一定的意义。
具备生产新能源汽车电池托盘所需的设备和生产能力，其中包括：挤压型材，弯曲成型，搅拌摩擦焊（FSW焊接），机器人弧焊（CMT焊接），龙门铣加工中心等，可生产各类PHEV和EV电池托盘。
汽车电池托盘具有重量轻，强度高，结构稳固，尺寸精度高，外形美观等特点，可满足IP67防护等级，已成为多家知名新能源汽车制造厂家和动力电池厂商的一级供应商。
高性能铝型材在汽车模组及电池上的应用
改进型合金M（以3合金为基础）进行挤压、拉拔加工，得到高精度、高强韧、耐腐蚀的大断面薄壁矩形管/圆管，用于大功率动力锂电池外壳。
高性能铝型材在热管理系统的散热器上应用
扁管：1、用于生产扁管、口琴管的铝合金有、3以及自主开发的专用改进型合金S（降低合金成分，利于型材成型和后续的五金加工，优于一般3合金的防腐性能）；
2、特殊专用锯台可保证锯口满足客户要求；
3、全自动超声波清洗机，除去型材表面油污及内孔铝屑，满足电池产品高洁净度要求。
各类散热器类型及优劣势对比
高性能铝型材在汽车防撞结构件上的应用
防撞结构件——高强韧铝合金（、、7T09）
弯曲开裂与材料微观组织关联度高，通过元素优化设计及工艺过程开发，获得完全纵向纤维组织的材料弯曲性能最佳，实现强化相细小弥散的析出，保持铝合金高强韧性能，提高材料的耐腐蚀性能。该材料符合大众TL材料规范-C32标准，符合奔驰DBL材料规范碰撞件标准。尤其适合防撞结构件型材生产。
吸能结构件——高强韧铝合金（、8、）
吸能盒又是另外的情况，依赖材料学常规思维无法确定材料的吸能效果，通常人们认为延伸率高的材料在压缩时不易开裂，必拓铝业研究员做大量实验表明，铝合金的轴向压缩性能，最好用平均压粹力表述（meancrushforce）MCF，与拉伸强度呈线性增加，延伸率不是压碎过程中破裂敏感性的良好预测指标，在所测试的各种合金中，AA8具有零裂纹时的最高强度。同样力学性质的材料，纤维组织的产品表现出最优的吸能效果。
吸能结构件：抑制再结晶有利于提高抗压溃性能
高性能铝型材在汽车零部件上的应用：汽车内饰件、汽车天窗导轨、汽车行李架。
高性能铝型材在汽车零部件上的应用
高导电Al-Mg-Si合金：标准合金开发应用,其挤压材适合折弯加工,具有较高的导电性能。
以直径14.8棒材进行测试,所得典型值。
汽车用高性能铝型材检测技术
型材组织缺陷检测与材料失效分析技术
总结及展望未来
减重降本是汽车发展的主题。
性能：强度要求越来越高；尺寸：宽度要求越来越宽；形状：型腔要求越来越复杂；壁厚：壁厚要求越来越薄；焊接：焊接性能要求越来越高；成本：成本要求越来越低。