塑料推动电动汽车和自动驾驶汽车的进步
- 来源：中塑在线
- 2020/2/24 10:15:11
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【塑料机械网 市场速览】 业内普遍存在一种误解，认为电动汽车的零部件更少，特别是移动零部件，更容易设计和制造，因此，这一细分市场的进入门槛比传统的内燃机驱动汽车低得多。毕竟，任何人都可以买一些电池和发动机连接起来，冷却也非常容易，所以不需要任何前置进气口，刹车也更简单，因为可以反向转动电机来帮助减速，对吗？
根据中国初创电动汽车制造商Byton的技术官David Twohig的说法：“电动汽车非常、非常难做。”事实上，与ICEV相比，成功做电动汽车更具挑战性。Twohig在于2010年和2012年亮相的日产Leaf和姊妹车雷诺Zoe的开发中发挥了关键作用，因此有权受到认真对待。Byton由宝马和日产的前高管共同创立，近期在南京建成了一家产能为30万辆/年的工厂。
Twohig在陈述他的情况时承认，任何人都可以购买电池，但需要保护电池不受侧面冲击的影响，比如与电线杆的碰撞，当然，车内的人也不例外。有趣的是，电池比人体更敏感，只能吸收60克的力，而司机或乘客只能吸收80克的力。因此，这对材料的选择和冲击区的设计具有重要意义。考虑到轻量化的重要性，由热塑性复合材料构建的蜂窝状结构破碎区可能是一个可行的解决方案。通过用碳纤维和玻璃纤维增强复合材料取代电池外壳顶部和底部使用的铝或钢，将实现进一步的轻量化。
全电动驱动链带来了大量的工程挑战，尤其是在电机和电池冷却和车辆内部加热方面
根据Byton的Twohig的说法，电动汽车实际上更难冷却：“电动汽车的运行温度为60摄氏度，而ICEV的运行温度为105摄氏度，但即使在低速情况下，你也需要移动大量的空气来对电动汽车进行热管理。”Twohig指出，电动汽车在冬天更难加热，因为没有余热(实际上电池也需要加热)，而且在夏天也更难冷却。其结果是：电动汽车需要更大的进气口，而塑料是在车辆前部创造开口的理想材料。为了启动，保险杠后面应该安装四到五个无刷散热器风扇，为塑料部件提供更多的机会。Twohig说：“电动汽车需要加热泵，而在一个良好的电动汽车冷却系统中，组件的数量要多出30-40%。”
谈到减速，一辆2吨重的SUV电动汽车需要1300千瓦的巨大能量来刹车，而牵引电机只产生大约500千瓦的功率。因此，电动汽车需要一个真空独立的机电制动助推器，由车辆的主电池供电，并通过12V系统与后备电池耦合，以防电池发生故障。Twohig指出：“我们正在电动汽车方面实现飞机级别的冗余。”所有集成到电动汽车中的系统都采用了级别更高的塑料部件。
信誉良好的电动汽车原始设备制造商的工程师已经解决了这些挑战，好消息是，市场上有许多设计精良的电动汽车。坏消息是，由于工程师们忙于解决这些根本问题，电动汽车的驾驶体验与驾驶ICEV本质上是一样的。“业界没有时间介绍新的体验，电动汽车的内饰与过去50年基本相同，包括初期为覆盖变速箱和传动系而开发的大家熟悉的中控台等。”
不过，Byton的目标是通过计划于今年晚些时候在中国发布的M-Byte SUV来改变电动汽车内部。这款车的关键功能将是一个巨大的48英寸显示屏，它将不仅仅是一个大屏幕。Twohig保证，面部识别、司机和乘客的触觉控制以及手势控制将通过传感器和功能塑料膜实现，但仍将有几个按钮。
Twohig预测，在未来的自动驾驶汽车中，数据动力将比驾驶动力更重要。“数据将比过度操纵更重要。原始设备制造商需要考虑人们在车里会做些什么。”
用于电信基础设施的塑料也将在下一代车辆的自动驾驶和数据传输方面发挥关键作用。举例来说：福特汽车(中国)有限公司互联汽车平台和产品部总监Ryan McGee指出，从2022年开始，所有福特汽车都将采用蜂窝蜂窝车载系统(CVTE)。CVTE使自动驾驶车辆能够连接到红绿灯或街道上的行人。这些安全关键功能将由塑料支持，其性能已在4G和5G电信网络中得到证明。
索尼近期在拉斯维加斯举行的消费电子展(CES)上也强调了未来的安全和内部技术。这家电子公司的Vision-S装有33个传感器，包括12个摄像头，3个固态激光雷达传感器，以及近20个雷达和超声波传感器阵列，以保持汽车在自动模式下的安全。红外透明树脂是光学LiDAR组件的关键要求。
FoamPartner的欧洲市场营销和销售声学与热解决方案(A&TS)主管Kay Kosar表示：“电动汽车以其‘静音’驾驶特性而闻名，这就产生了对专用绝缘解决方案的需求，这些解决方案能够减少传递到乘客舱内的滚动和风噪声。同时，还需要广泛的隔热，以尽大限度地减少取暖和空调所消耗的电池电量，从而提高续航里程。”
FoamPartner与瑞士移动智库RinSpeed合作开发MetroSnap概念车。MetroSnap的特点是一个“滑板”底盘和可快速更换的上部结构，或称“吊舱”，用于客运和货物运输。它利用复合材料、钢铁和3D打印组件，以及先进的导航和安全设备，包括激光雷达传感器和线控驾驶系统。室内设计利用的材料工程技术，包括FoamPartner的轻质隔热泡沫技术。
电动汽车采用滑板概念，考虑到电池和电动马达被放置在尽可能低的位置，以获得较低的重心。这一概念可能会导致汽车供应链结构的转变，有能力设计安全可靠设计的传动系专家可能会将这些平台推荐给在电子、美学车身和室内设计方面拥有专业知识的第三方，就像索尼和麦格纳一样。
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