Fibre de basalte : un double atout pour l’allègement et la sécurité des véhicules à énergies nouvelles

matériaux composites à base de fibres de basalte, avec leurs avantages d'être LégerCe matériau, à la fois résistant, sûr et écologique, permet aux véhicules à énergies nouvelles de réduire leur poids de 30 à 50 %, d'améliorer leur résistance aux chocs de plus de 40 % et d'accroître considérablement leur autonomie. Issu de roche volcanique, ce « matériau vert » possède également des propriétés ignifuges, isolantes et anticorrosion, offrant des performances exceptionnelles pour les systèmes de batteries, les structures de carrosserie et les composants de châssis, et contribuant ainsi à l'essor d'un secteur automobile plus sûr et plus performant.

matériaux composites à base de fibres de basalte Ces matériaux passent du laboratoire à la production en série de véhicules à énergies nouvelles. Grâce à leurs nombreux avantages – légèreté, haute résistance, sécurité, fiabilité, économie et respect de l'environnement – ​​ils s'imposent comme une alternative idéale aux alliages d'acier et d'aluminium traditionnels. Ce « matériau vert », issu de roches volcaniques, permet de réduire le poids des véhicules de 30 à 50 % tout en améliorant leur résistance aux chocs de plus de 40 %, en augmentant considérablement l'autonomie des batteries et en insufflant un nouvel élan à l'industrie des véhicules à énergies nouvelles.

Un artiste polyvalent Fibre de basalte Matériels

Fibre de basalte Il s'agit d'une fibre inorganique haute performance obtenue par fusion de minerai de basalte naturel à 1450-1500 °C, puis par étirage à travers une filière en alliage platine-rhodium. Ses propriétés uniques répondent parfaitement aux besoins des véhicules à énergies nouvelles.
* Léger :** Sa densité n'est que de 2,65 g/cm³, soit un tiers de celle de l'acier et deux tiers de celle de l'alliage d'aluminium, tout en possédant une résistance comparable à celle de l'acier.
* Ultra-haute résistance :** La résistance à la traction atteint 2500-4800 MPa (35 fois celle de l'acier ordinaire), et la résistance à la flexion peut atteindre 1200 MPa, soit 25 % de plus que la fibre de verre.
* Résistance au feu :** Point de ramollissement proche de 1000℃, indice limite d'oxygène >63, classement incombustible V0, ne se déforme pas et n'explose pas lorsqu'il est exposé au feu.
* Isolation :** Résistivité de surface ≥10⁹Ω·cm, empêchant efficacement les risques de fuite de la batterie.

Résistance à la corrosion : Après 5000 heures de test au brouillard salin, la résistance n'a diminué que de 9,8 % et la profondeur de pénétration des ions chlorure n'était que de 0,12 mm (1/3 de celle de l'alliage d'aluminium).

Stabilité thermique : Performances stables sous des températures extrêmes allant de 269℃ à 700℃, ce qui le rend particulièrement adapté à la gestion thermique des systèmes de batteries.

Avantages environnementaux : les matières premières sont inépuisables ; la consommation d’énergie pour la production est trois fois inférieure à celle des alliages d’aluminium, les émissions de carbone sont réduites de 70 % et le matériau est 100 % recyclable.

Le « partenaire idéal » pour les véhicules à énergies nouvelles – Trois grands domaines d’application

1. Système de batterie (boîtier de la batterie) : une combinaison parfaite de sécurité et de légèreté
Le remplacement de l'alliage d'aluminium permet une réduction de poids de 35 à 50 %, augmentant ainsi la densité énergétique de la batterie et son autonomie.

Ses excellentes performances d'isolation thermique empêchent la surchauffe de la batterie et prolongent sa durée de vie de 15 à 20 %.

Protection haute résistance contre les dommages causés par les chocs à la batterie, améliorant la résistance aux chocs de 35 %.

Les propriétés isolantes éliminent le risque de fuite et répondent aux normes de sécurité haute tension.

BYD a développé avec succès une technologie de couvercle de batterie en fibre de basalte, réalisant une double amélioration en termes de légèreté et de sécurité, et établissant ainsi une nouvelle référence dans le secteur.

2. Structure de la carrosserie (châssis et revêtements) : Création d’une cabine sûre « légère comme une hirondelle, solide comme un roc ». Réduction du poids de 40 % tout en conservant la robustesse de la structure, améliorant ainsi la maniabilité et l’efficacité énergétique.

Grâce à une conception hybride en fibres de basalte et de verre (30 % de basalte + 70 % de fibres de verre), la résistance à la flexion atteint 1200 MPa et la résistance aux chocs est améliorée de 30 %, répondant ainsi à la norme de test de collision cinq étoiles CNCAP.

Une légère déformation thermique assure la stabilité à long terme du véhicule et une homogénéité esthétique.

FAW Hongqi prévoit d'utiliser pour la première fois à grande échelle des matériaux de carrosserie en fibre de basalte pour son véhicule électrique E702, ce qui révolutionnera l'allègement des véhicules.

3. Châssis et composants clés : Double amélioration des performances et de la durée de vie.
Plaque de protection du châssis : Réduction de poids de 40 %, améliorant l’efficacité aérodynamique tout en protégeant la batterie des impacts de la route.

Système de suspension : Les ressorts à lames sont 50 % à 70 % plus légers, leur durée de vie est multipliée par 5 et la consommation d’énergie est réduite de 12 % à 15 %.

Roues : Poids réduit de 15 kg à 8 kg grâce à l'utilisation d'un alliage d'aluminium traditionnel, réduisant ainsi la masse non suspendue et améliorant le confort et la maniabilité.

Système de freinage : Les plaquettes de frein sont renforcées par des fibres de basalte, assurant un coefficient de friction stable à haute température, éliminant le « fading thermique », améliorant la réponse au freinage de 15 % et réduisant le bruit de 30 %.

Amélioration complète de la sécurité – Quatre barrières de protection majeures

1. Sécurité en cas de collision : Maître de l'absorption d'énergie
Le fibre de basalte Le caisson composite à absorption d'énergie absorbe 40 % d'énergie en plus que l'acier traditionnel lors d'une collision. Grâce à des mécanismes de délamination et d'arrachement des fibres, il disperse la force d'impact, protégeant ainsi efficacement l'habitacle et la batterie.

2. Protection de la batterie : Création d’un « pare-feu »
Protection contre l'emballement thermique : reste indéformable à 1 000 °C, empêchant la propagation de l'emballement thermique de la batterie et évitant une réaction en chaîne d'incendie.

Isolation électrique : tension de claquage > 15 kV, empêchant les fuites de batterie de blesser les occupants.

Protection structurelle : résistance à la perforation accrue de 60 %, empêchant les dommages à la batterie dus aux impacts sur le châssis.

3. Adaptabilité environnementale : Garantie de sécurité par tous les temps
Résistance aux intempéries : Résistant aux rayons UV et à la corrosion par les pluies acides, prolongeant la durée de vie de 2 à 3 fois et réduisant les coûts de maintenance de 70 %.

Stabilité thermique : Stabilité dimensionnelle dans des environnements extrêmement froids (40℃) et extrêmement chauds (60℃), assurant des performances constantes du véhicule.

4. Compatibilité électromagnétique : Espace calme et sûr
Excellentes performances de blindage électromagnétique (efficacité > 30 dB), réduisant le rayonnement électromagnétique à l'intérieur du véhicule, protégeant la santé des occupants et améliorant la qualité de la communication.

Doublez votre autonomie de conduite – L’« effet multiplicateur » de l’allègement

matériaux composites à base de fibres de basalte améliorer l’autonomie des véhicules à énergies nouvelles par trois voies principales :

1. Réduction directe du poids : Pour chaque réduction de 10 % du poids du véhicule, l’autonomie augmente de 5 à 8 %. Pour un véhicule électrique de 2 tonnes, une réduction de poids de 300 kg peut augmenter l’autonomie de 4 060 km.

2. Consommation d'énergie réduite : réduit la consommation d'énergie du moteur d'entraînement de 12 à 15 %, réduit la charge du système de climatisation de 8 à 10 % (la conception légère réduit la consommation d'énergie), diminue la résistance au roulement et réduit l'usure des pneus de 10 %.

3. Amélioration de l'efficacité de la batterie : La réduction du poids du bloc-batterie, l'augmentation de la densité énergétique et d'excellentes caractéristiques de gestion thermique garantissent que la batterie fonctionne toujours dans sa plage de température optimale, améliorant ainsi l'efficacité de charge et de décharge de 7 à 10 %.

4. Avantages complets : Les véhicules à énergie nouvelle utilisant des matériaux composites en fibre de basalte peuvent augmenter l'autonomie de 15 % à 25 %, tout en réduisant les coûts des batteries de 15 % à 20 % (permettant d'utiliser des batteries plus petites pour atteindre la même autonomie).