Les matériaux composites sont utilisés dans les coques d'emballage des batteries de véhicules électriques pour soulager"l'anxiété liée au kilométrage"
L'Environmental Protection Agency (EPA) affirme que pour chaque 100 livres perdues par une voiture, l'économie de carburant augmente de 1 à 2 %. L'industrie des véhicules électriques (VE) s'est engagée à améliorer l'efficacité énergétique et à réduire l'anxiété liée au kilométrage", ce qui apporte sans aucun doute des opportunités commerciales. La coque d'emballage de batterie (également appelée fente, boîte ou coque de batterie) d'un véhicule électrique est principalement utilisée pour emballer et protéger la batterie. Ils sont de forme et de taille différentes, et tout comme les autres pièces automobiles, ils ont une variété de choix en termes de matériaux, et la concurrence entre les différents matériaux est féroce. L'aluminium et l'acier sont les matériaux traditionnels pour l'emballage des batteries. Cependant, les matériaux composites peuvent offrir de meilleures alternatives, ce qui améliorera considérablement les performances des véhicules électriques.
problème difficile
À l'heure actuelle, la popularité à grande échelle des véhicules électriques est entravée par l'anxiété liée au kilométrage, car les gens craignent que la distance de conduite ne soit pas assez longue après une seule charge. Afin d'atténuer l'anxiété liée au kilométrage, il ne fait aucun doute que les gens ont besoin de véhicules électriques sûrs, légers et économiques. Pour que les véhicules électriques atteignent cet objectif sur le marché, leurs composants doivent également avoir ces caractéristiques. Si un composant peut être fabriqué à partir de matériaux plus légers sans affecter sa sécurité et sa fonctionnalité, il s'agit sans aucun doute d'un choix judicieux pour les concepteurs et les examinateurs de matériaux des fabricants d'équipement d'origine (OEM) et des fournisseurs de systèmes.
À certains égards, le remplacement des matériaux métalliques par des matériaux composites peut non seulement se comparer aux fonctionnalités du passé, mais même surpasser les performances précédentes, car les matériaux composites apportent des avantages supplémentaires. Un bon exemple est la coque d'emballage de batterie des véhicules électriques, car les matériaux composites peuvent réduire le poids, améliorer l'isolation thermique, réduire le bruit, réduire les vibrations et réduire la rugosité du son et des vibrations. Laissez's examiner de plus près tous les aspects des caractéristiques composites :
Réduire le poids
On peut dire que le principal facteur déterminant dans le choix des matériaux composites est de réduire le poids de la carrosserie. Si la coque de la batterie est composée à 100 % de matériaux composites au lieu d'aluminium, le poids de la carrosserie de la voiture peut être réduit jusqu'à 40 %. L'ensemble batterie en matériaux composites est léger, ce qui a un effet positif sur la conception du véhicule. Étant donné que le poids de la carrosserie de la voiture est réduit en raison du facteur de boîtier de batterie, la batterie requise et la taille du moteur seront réduites lors du remorquage d'un véhicule plus léger. Cet effet de spirale positif peut réduire le coût des véhicules et l'anxiété liée au kilométrage, et aider à promouvoir l'utilisation à grande échelle des véhicules électriques.
Isolation thermique
En plus de la nature légère du matériau composite, il évite également le besoin de systèmes d'isolation séparés, ce qui réduit encore le poids de la carrosserie et contribue à rationaliser la chaîne d'approvisionnement et la chaîne de valeur. Pour la coque d'emballage de batterie en métal, le système d'isolation thermique doit être installé autour du matériau pour maintenir la température de fonctionnement de la batterie. Parce que le matériau composite a les caractéristiques d'isolation thermique, il a un bon effet pour empêcher le transfert de chaleur, il n'est donc pas nécessaire d'ajouter plus de composants de poids supplémentaire dans le système.
Bruit, vibrations et rugosité
Bien qu'il ne s'agisse pas d'un facteur clé lié à la sécurité, les véhicules à faible bruit sont plus réalisables commercialement. Le bruit, les vibrations et la rugosité vibro-acoustique (NVH) sont le résultat de vibrations ou de bruits, qui se propageront et divergeront à travers le son dans la cabine. Par rapport aux matériaux métalliques, la rugosité du bruit, des vibrations et des vibrations acoustiques (NVH) des matériaux composites est plus faible en raison de leurs caractéristiques d'amortissement inhérentes. Cela est vrai pour les ensembles de batteries et d'autres composants du véhicule, et la différence entre les deux peut signifier qu'en termes d'expérience de conduite, l'un est plus luxueux et confortable, tandis que l'autre est moins confortable.
Sécurité
Du point de vue d'une carrosserie plus grande, la coque de batterie composite peut être conçue comme une partie de la structure de la carrosserie, qui peut non seulement protéger la batterie, mais également protéger les passagers du véhicule. Les propriétés de résistance et de rigidité des matériaux composites dépassent celles de l'aluminium ou de l'acier, ce qui peut offrir une meilleure sécurité en cas de collision. Cette combinaison nécessitera une coopération étroite entre les fournisseurs d'ensembles de batteries et les concepteurs de châssis, mais il est possible d'améliorer la sécurité des véhicules.
Moulage par pultrusion
La production à grande échelle est très importante pour réduire le coût total. Des méthodes de fabrication en continu, telles que la pultrusion, peuvent être utilisées pour produire des composants de blocs-batteries pour véhicules électriques. Comparé à d'autres méthodes de fabrication de composites, le processus de pultrusion permet aux fabricants de composites de remplir plus de fibres dans la même section transversale, ce qui peut produire des pièces plus solides mais plus légères.
N'oubliez pas que la fibre est la partie qui supporte la charge du matériau. En étroite collaboration avec les fabricants de composites, la teneur et la disposition des fibres peuvent être conçues avec précision pour obtenir les meilleures caractéristiques de rapport poids/résistance.
Comment va-t-il évoluer dans le futur ?
Si, comme le prédit l'Environmental Protection Agency (EPA) des États-Unis, les fabricants d'équipement d'origine (OEM) peuvent obtenir des rendements énergétiques des véhicules légers, les composites joueront sans aucun doute un rôle. Sa fonction n'est pas seulement de simplement réduire le poids du véhicule, mais également d'améliorer la sécurité en cas de collision, d'améliorer les performances dynamiques et l'expérience de conduite du véhicule et d'améliorer la résistance globale du véhicule. L'anxiété liée au kilométrage reste l'un des problèmes clés que l'industrie du véhicule électrique doit surmonter. Considérer le choix de matériaux autres que les matériaux traditionnels de la coque de la batterie est une étape importante pour réduire le poids de la carrosserie et améliorer l'économie de carburant.
Source : Jung
