為推動我國電動汽車輕量化技術創新發展提供技術支撐和保障

近日，由中國汽車工程學會（以下簡稱“中汽學會”）組織上汽集團、江淮汽車、北汽股份、奇瑞汽車、中國汽研、吉林大學等汽車及相關行業30余家單位聯合申報的“電動汽車結構輕量化共性關鍵技術研究與應用”項目正式列入首批國家重點研發計劃的“新能源汽車”試點專項，并獲得5000萬元的專項經費支持。中汽學會是成立于1963年的科技社團，推動汽車工業科技進步是其建設宗旨之一。近年來，在協同創新機制探索、產學研項目實施、汽車產業共性技術研究等方面開展了大量工作并積累了豐富經驗。“電動汽車結構輕量化共性關鍵技術研究與應用”項目的實施，將進一步推動我國電動汽車輕量化技術的發展和創新能力的提高。

一、項目的目的和意義

輕量化由于可以有效提高電動汽車的續航能力，從而受到全球汽車企業的高度關注。國外近年出現了以全新設計和多種輕量化材料混合應用為特點的新型電動汽車，如寶馬汽車公司2013年推出的i3電動汽車應用了大量的碳纖維增強復合材料、特斯拉公司的model s電動汽車則采用了全鋁電池框架和非全承載式車身的全新構架。

我國目前在電動汽車結構開發上仍然沿用傳統汽車設計理念，在碳纖維增強復合材料、鋁合金、鎂合金以及高強度鋼等輕量化材料的應用方面也明顯落后。該項目將以全新架構電動汽車設計，異種材料連接以及碳纖維復合材料、鋁合金、鎂合金、超高強度鋼等應用的共性關鍵技術為研究目標，為我國新一代電動汽車正向設計開發及產業的快速發展提供強有力的技術支撐和保障，具有十分重要的意義。

二、項目的總體目標

該項目將碳纖維復合材料、鋁合金、鎂合金、超高強度鋼動態性能、典型復雜零部件成形技術、性能評價方法和多材料連接技術等進行深入研究，揭示碳纖維復合材料界面與零部件結構不同鋪層設計導致的各向異性對零部件性能影響的規律性，建立碳纖維復合材料與鋼、鋁合金、鎂合金連接結構的數學模型及連接性能與疲勞失效的數值分析和評價方法，掌握全新架構電動汽車車體和電池倉框架指標分解、結構優化和性能集成方法，構建全新架構電動汽車結構-材料-性能一體化多目標優化設計方法和電動汽車整車、典型零部件輕量化評價方法，建立電動汽車輕量化共性技術數據庫，制訂電動汽車輕量化技術標準并實現高強鋼與輕合金在兩款車型上應用、碳纖維復合材料在一款車型上應用，為新一代全新架構電動汽車結構輕量化正向設計開發提供理論與技術基礎。

三、項目的研究內容

一是通過一體化設計理論方法及全新架構電動汽車車體倉和底盤車架建模與設計分析研究，建立全新架構電動汽車結構-材料-性能一體化多目標優化設計方法。二是通過開發碳纖維復合材料一體式地板，建立碳纖維復合材料大型車身結構件集成設計及成形與性能評價方法。三是通過開發薄壁壓鑄鋁合金減振器支座、鍛造鋁合金車輪，突破并掌握復雜薄壁壓鑄鋁合金零部件成形與應用的關鍵共性技術。四是通過開發耐蝕鎂合金鍛造車輪、鎂合金前端支架，建立耐蝕鎂合金汽車零部件設計及成形與評價方法。五是通過開發1.2GPa冷成形車門防撞梁、1.5GPa溫成形B柱加強板、1.8GPa熱成形B柱加強板，突破并掌握超高強度鋼汽車零部件成形與應用的關鍵共性技術。六是通過研究6種異種材料連接的結構設計、數學模型及靜動態性能，建立多材料連接建模分析及疲勞設計與性能評價方法。七是針對全新架構電動汽車結構的不同特點，研究并建立電動汽車整車及車身輕量化的評價方法。八是通過梳理碳纖維復合材料、鋁合金、鎂合金和超高強度鋼材料的靜動態性能數據，制訂相關零部件結構設計及成形和性能評價與異種材料連接的技術標準，并建立電動汽車輕量化共性基礎數據庫。

四、項目的預期效益

項目取得的輕量化材料靜動態性能分析、典型零部件成形與異種材料連接等關鍵共性技術，以及全新構架電動汽車結構一材料一性能一體化設計關鍵技術，能夠增補國內空白，改變我國當前電動汽車的開發理念。

項目建立的電動汽車輕量化數據庫和技術標準，將服務于全行業電動汽車產品的研發；建立的電動汽車輕量化評價體系，能夠用于電動汽車輕量化水平的評價；形成的電動汽車輕量化技術研究報告，將為政府和企業的科學決策提供有力支撐。

項目由中汽學會牽頭實施，突破的電動汽車輕量化共性關鍵技術，將首先在本項目參與單位的目標車型上獲得應用，之后將在這些企業的其他電動汽車上推廣應用，并通過參與項目的高校和科研單位在行業中進一步擴大應用，從而實現創新效率的最大化。