Čadičové vlákno: Dvojitý motor pre odľahčenie a bezpečnosť vozidiel s novou energiou

Kompozitné materiály z čadičových vlákiens ich výhodami, že sú Ľahká, vysoko pevné, bezpečné a šetrné k životnému prostrediu, pomáhajú vozidlám s novými energetickými zdrojmi znížiť hmotnosť o 30 % – 50 %, zlepšiť odolnosť proti nárazu o viac ako 40 % a výrazne predĺžiť dojazd. Tento „zelený materiál“ získaný zo sopečnej horniny má tiež ohňovzdorné, izolačné a korózne odolné vlastnosti, pričom vykazuje vynikajúci výkon v batériových systémoch, karosériách a komponentoch podvozku, čím urýchľuje pokrok tohto odvetvia smerom k bezpečnejšej a efektívnejšej budúcnosti.

Kompozitné materiály z čadičových vlákien prechádzajú z laboratórií do masovej výrobnej linky vozidiel na novú energiu. Vďaka svojim komplexným výhodám, ako sú ľahká váha, vysoká pevnosť, bezpečnosť, spoľahlivosť, úspornosť a šetrnosť k životnému prostrediu, sa stávajú ideálnym materiálom, ktorý nahrádza tradičné oceľové a hliníkové zliatiny. Tento „zelený materiál“ získaný zo sopečnej horniny môže dosiahnuť zníženie hmotnosti vozidla o 30 % až 50 % a zároveň zlepšiť odolnosť voči nárazu o viac ako 40 %, výrazne predĺžiť dojazd batérie a vniesť nový impulz do odvetvia vozidiel na novú energiu.

Všestranný umelec v Čadičové vlákno Materiály

Čadičové vlákno je vysokoúčinné anorganické vlákno vyrobené tavením prírodnej čadičovej rudy pri teplote 1450 – 1500 ℃ a následným ťahaním cez zvlákňovaciu trysku zo zliatiny platiny a ródia. Jeho jedinečné vlastnosti dokonale spĺňajú potreby vozidiel s novými energetickými zdrojmi:
* Ľahká:** Hustota je iba 2,65 g/cm³, čo je jedna tretina hustoty ocele a dve tretiny hustoty hliníkovej zliatiny, no napriek tomu má pevnosť porovnateľnú s oceľou.
* Ultra vysoká pevnosť:** Pevnosť v ťahu dosahuje 2500 – 4800 MPa (35-krát vyššia ako u bežnej ocele) a pevnosť v ohybe môže dosiahnuť 1200 MPa, čo je o 25 % viac ako u sklenených vlákien.
* Ohňovzdornosť:** Bod mäknutia je blízky 1000 ℃, limitný kyslíkový index > 63, nehorľavosť V0, pri vystavení ohňu sa nedeformuje ani neexploduje.
* Izolácia:** Povrchový odpor ≥10⁹Ω·cm, účinne zabraňuje riziku úniku batérie.

Odolnosť proti korózii: Po 5000 hodinách testovania v soľnej hmle sa pevnosť znížila iba o 9,8 % a hĺbka prenikania chloridových iónov bola iba 0,12 mm (1/3 hĺbky prenikania hliníkovej zliatiny).

Tepelná stabilita: Stabilný výkon pri extrémnych teplotách od 269 ℃ do 700 ℃, vďaka čomu je obzvlášť vhodný na tepelnú reguláciu batériových systémov.

Výhody pre životné prostredie: Suroviny sú nevyčerpateľné; spotreba energie pri výrobe je 1/3 v porovnaní s hliníkovou zliatinou, emisie uhlíka sú znížené o 70 % a je 100 % recyklovateľný.

„Zlatý partner“ pre vozidlá s novými energetickými motormi – tri hlavné oblasti použitia

1. Batériový systém (puzdro batériového bloku): Dokonalá kombinácia bezpečnosti a nízkej hmotnosti
Výmena hliníkovej zliatiny dosahuje zníženie hmotnosti o 35 % až 50 %, čím sa zvyšuje hustota energie batérie a dojazd.

Vynikajúci tepelnoizolačný výkon zabraňuje prehriatiu batérie a predlžuje jej životnosť o 15 % – 20 %.

Vysokopevnostná ochrana proti poškodeniu nárazom batérie, ktorá zvyšuje odolnosť voči nárazu o 35 %.

Izolačné vlastnosti eliminujú riziko úniku a spĺňajú bezpečnostné normy pre vysoké napätie.

Spoločnosť BYD úspešne vyvinula technológiu krytov batériových blokov z čadičových vlákien, čím dosiahla dvojité zlepšenie v oblasti nízkej hmotnosti a bezpečnosti a stanovila tak nový štandard v tomto odvetví.

2. Konštrukcia karosérie (rám karosérie a kryty): Vytvorenie bezpečnej kabíny typu „ľahká ako lastovička, pevná ako skala“. Zníženie hmotnosti o 40 % pri zachovaní konštrukčnej pevnosti, zlepšení ovládateľnosti a energetickej účinnosti.

Vďaka hybridnej konštrukcii z čadiča a sklenených vlákien (30 % čadič + 70 % sklenené vlákno) dosahuje pevnosť v ohybe 1200 MPa a odolnosť voči nárazu sa zlepšuje o 30 %, čím spĺňa päťhviezdičkový štandard nárazových testov CNCAP.

Malá tepelná deformácia zaisťuje dlhodobú stabilitu vozidla a estetickú konzistenciu.

Spoločnosť FAW Hongqi plánuje po prvýkrát vo veľkom meradle použiť karosárske materiály z čadičových vlákien vo svojom elektromobile E702, čím pohne revolúciou v odľahčovaní automobilov.

3. Podvozok a kľúčové komponenty: Dvojité zlepšenie výkonu a životnosti.
Ochranný kryt podvozku: Zníženie hmotnosti o 40 %, zlepšenie aerodynamickej účinnosti a zároveň ochrana batérie pred nárazmi od vozovky.

Systém odpruženia: Listové pružiny sú o 50 % – 70 % ľahšie, únavová životnosť sa päťkrát zvyšuje a spotreba energie sa znižuje o 12 % – 15 %.

Kolesá: Znížená z 15 kg na 8 kg použitím tradičnej hliníkovej zliatiny, čím sa znížila neodpružená hmotnosť a zlepšil komfort a ovládateľnosť.

Brzdový systém: Brzdové doštičky sú vystužené čadičovými vláknami, čo zaisťuje stabilný koeficient trenia pri vysokých teplotách, eliminuje „tepelné blednutie“, zlepšuje brzdnú odozvu o 15 % a znižuje hluk o 30 %.

Komplexné vylepšenie bezpečnosti – štyri hlavné ochranné bariéry

1. Bezpečnosť pri kolízii: Majster absorpcie energie
Ten/Tá/To čadičové vlákno Kompozitná škatuľa absorbujúca energiu absorbuje pri náraze o 40 % viac energie ako tradičná oceľ. Vďaka delaminácii a mechanizmom vyťahovania vlákien rozptyľuje silu nárazu a účinne chráni kabínu a batériu.

2. Ochrana batérie: Vytvorenie „firewallu“
Ochrana pred tepelným únikom: Zostáva nedeformovaná pri teplote 1000 ℃, čím zabraňuje šíreniu tepelného úniku batérie a reťazovej reakcii požiaru.

Elektrická izolácia: Prierazné napätie > 15 kV, ktoré zabraňuje úniku batérie a spôsobeniu zranenia cestujúcim.

Štrukturálna ochrana: Odolnosť proti prepichnutiu zvýšená o 60 %, čím sa zabraňuje poškodeniu batérie nárazmi na podvozok.

3. Prispôsobivosť prostrediu: Záruka bezpečnosti za každého počasia
Odolnosť voči poveternostným vplyvom: Odolná voči UV žiareniu a korózii spôsobenej kyslými dažďami, predlžuje životnosť 2-3-krát a znižuje náklady na údržbu o 70 %.

Teplotná stabilita: Rozmerovo stabilný v extrémne chladnom (40 ℃) a extrémne horúcom (60 ℃) prostredí, čo zaisťuje konzistentný výkon vozidla.

4. Elektromagnetická kompatibilita: Tichý a bezpečný priestor
Vynikajúci elektromagnetický tieniaci výkon (účinnosť > 30 dB), ktorý znižuje elektromagnetické žiarenie vo vnútri vozidla, chráni zdravie cestujúcich a zlepšuje kvalitu komunikácie.

Zdvojnásobte dojazd – „multiplikačný efekt“ odľahčenia

Kompozitné materiály z čadičových vlákien zlepšiť dojazd vozidiel s novými energetickými zdrojmi tromi hlavnými cestami:

1. Priame zníženie hmotnosti: Pri každom znížení hmotnosti vozidla o 10 % sa dojazd zvýši o 5 % – 8 %. Pri dvojtonovom elektrickom vozidle môže zníženie hmotnosti o 300 kg zvýšiť dojazd o 4 060 km.

2. Znížená spotreba energie: Znižuje spotrebu energie pohonu motora o 12 % – 15 %, znižuje zaťaženie klimatizačného systému o 8 % – 10 % (ľahká konštrukcia znižuje spotrebu energie), znižuje valivý odpor a opotrebovanie pneumatík o 10 %.

3. Zlepšená účinnosť batérie: Znižuje hmotnosť batériového bloku, zvyšuje hustotu energie a vynikajúce vlastnosti tepelného manažmentu zabezpečujú, že batéria vždy pracuje v optimálnom teplotnom rozsahu, čím sa zlepšuje účinnosť nabíjania a vybíjania o 7 % – 10 %.

4. Komplexné výhody: Nové energetické vozidlá s použitím kompozitných materiálov z čadičových vlákien môžu zvýšiť dojazd o 15 % – 25 % a zároveň znížiť náklady na batérie o 15 % – 20 % (čo umožňuje dosiahnuť rovnaký dojazd s menšími batériami).