新材料在新能源汽車中的應用分析

郭宇翔 清華大學

新能源汽車就是將混合燃油作為主要燃料，通過電能、氫能以及太陽能作為主要的動力資源，轉變了傳統的將汽油、柴油作為主要動力的模式，可以充分的節省資源，提升資源利用效率，降低汽車廢氣排放量，在環境保護以及生態領域上具有重要的價值與意義。

一、新材料在新能源汽車中的應用價值

新材料就是正在發展或者新近發展的具有優異性能的結構材料以及具體特殊性質的一些功能材料。這些材料的強度、韌性、硬度以及彈性等性能良好，具有一定功能性特征，在工業等領域中應用具有較為顯著的價值與作用。

整體上來說，我國的新能源汽車尚處于發展起步的階段，其發展相對較為緩慢。在各種技術手段的支持之下現階段我國新能源汽車在發展中也涌現了大量的新型材料，合理的應用這些新材料以及技術手段，為我國新能源汽車產業的持續發展奠定了基礎。新能源汽車應用新的材料，可以有效的提升其整體的性能參數，降低自重，提升資源利用效率，降低污染排放，是新能源汽車發展的關鍵與重點。

二、新材料在新能源汽車中的應用分析

（一）熱塑性復合材料。尼龍自增強復合材料以及芳綸纖維增強熱塑性復合材料是現階段在新能源汽車新材料研究的熱點項目，熱塑性復合材料有效的簡化了傳統的工藝流程，提升了新能源汽車的制造效率，有效的降低了其制造成本。復合材料主要就是纖維增強復合材料，通過增強纖維材料以及集體樹脂材料共同處理，通過模壓、拉擠以及纏繞等相關工藝進行處理而形成，其具有重量輕、強度高的特征優勢，在汽車以及航空航天等領域中廣泛應用。在傳統的汽車中應用瓦楞鋼板進行車廂制作，其重量約為680公斤，而應用新型材料其重量僅有370公斤，減少了300公斤的重量，但是其穩定性、穩固性以及安全性并沒有受到影響。現階段，在我國同濟電車隊新款賽車DRe19的空氣動力學套件端板部件就應用了此種材料。

隨著各種技術手段的成熟，現階段在復合材料研究中主要就是開發高強度、高模量且易噴涂的高性能聚烯烴熱固性樹脂材料，這也是今后新能源汽車中研究的重點內容，可以有效的解決汽車復合材料部件的批量生產。

同時，現階段在新能源汽車生產中有效的轉變了傳統的沖壓焊裝涂裝的施工環節，通過模塊化的方式則可以拼裝完成制作，實現了定值化的批量生產。

（二）低排放材料。低排放材料主要就是在新能源汽車的混合動力燃油系統中應用。應用低排放材料可以滿足國家對燃料排放的各項要求。通過尼龍管替代傳統的橡膠管，利用單層管替代多層管，通過尿素管以及金屬管替代傳統的柴油汽車的尼龍管，則可以有效的提升材料的性能。而針對甲醇等新燃料以及混合燃料，要在低排放的基礎之上通過耐甲醇或者耐乙醇的聚酰胺材料為基礎，合理的應用，可以滿足排放的不同需求。

（三）輕量化材料。輕量化材料就是汽車輕量化實施與發展的基礎。新能源汽車對于材料有著更為嚴格的要求。隨著新能源汽車的發展對于輕量化提出了更為嚴格的要求。高強度的輕量化材料在應用會產生汽車構件成型以及制造工藝等問題，這也是今后研究的重點內容。在新能源汽車中其主要材料為鋼鐵材料，其具有不可替代的作用。而鋁合金、塑料復合材料、鎂合金等都是較為關鍵的材料，是汽車輕量化的基礎性材料。鋁合金不僅僅是復合規范要求的輕量化材料也可以提升汽車的整體性能。而應用塑料復合材料進行內外裝飾可以滿足汽車輕量化的需求。

通過高科技的粘結劑產品進行新能源電子結構的粘結處理，其具有增強、減振降噪、密封防銹以及緊固放松的效果，可以充分的簡化工藝，具有減輕車輛質量的效果。

（四）動力電池材料。動力電池作為新能源汽車的重要材料，可以通過梨酸鐵鋰作為主要的電池材料，其具有環保性能高，污染底的特征，具有較高的安全性。現階段，針對純電、油電混合以及燃料電池汽車部件與新能源汽車系統中，研發了多種新型的技術手段以及材料，通過在鋰電池上導電涂層的優化，利用磷酸鹽表面處理導電涂層的方式，有效的減少了接觸電阻，增加了陰極陽極電池層粘合性，有效的提升了電池的性能，具有延長壽命的效果。

（五）有機玻璃。有機玻璃無毒環保，具有良好的穩定性，不容易脆裂，具有高達92%的透光率。有機玻璃在破碎之后并不會產生尖銳的碎片，在包裝建筑以及汽車、航天等諸多領域中廣泛應用。在新能源汽車中可以根據具體的需求在前、側以及后擋風玻璃設置中應用此種材質。有機玻璃具有良好的抗紫外線輻射的作用，通過制作可以形成具有良好光學性能的汽車外罩這樣就可以降低紫外線產生的侵蝕與影響。

（六）驅動電機材料。在驅動電機中永磁同步機是可以滿足電動汽車動力要求的有效材料。現階段，在新能源汽車研究中稀土資源是驅動電機研究的主要方向。今后新能源汽車設計呈現小型化、大功率的特征，而合理的應用稀土資源可以有效的滿足各項需求。因此，稀土元素在新能源汽車中廣泛應用。

結束語：在新能源汽車中應用新材料可以提升汽車的性能參數，降低重量，可以有效的滿足現代化發展中新能源汽車發展的各種需求。