《新能源汽车材料》课件01新能源汽车及新材料的应用

新能源汽车材料课前任务单01相关资讯02决策与计划03实施04工学任务一新能源汽车及新材料的应用检测与评估05

张先生想购买一辆特斯拉电动汽车。他听说这是一款新能源汽车，而且使用了很多新材料。张先生不是很清楚这种车的安全性到底如何，故求助于你。而你刚好在学习相关内容，所以很愿意帮忙介绍一下关于新能源汽车及新材料应用方面的知识。

学习情景描述学习目标工作任务1.了解新能源汽车的定义。2.了解新能源汽车的发展状况。3.掌握新材料的应用情况。1.在老师的指导下收集资料，了解目前新能源汽车的市场情况。2.收集资料，了解新材料的应用趋势。课前任务单01第一部分根据查找的资料完成表1-1的课前任务单。1.新能源汽车的定义是什么？2.根据新能源汽车的发展进程，谈谈你对新技术、新产品、新材料的产生与发展的看法。3.汽车工程材料主要指汽车制造及运行过程中所使用的材料，包括各种（）、（）、（）及（）。表1-1新能源汽车及新材料的应用课前任务单相关资讯02第二部分资讯一新能源汽车的定义和发展状况1.新能源汽车的定义我国自2017年7月1日起正式施行《新能源汽车生产企业及产品准入管理规定》，该规定明确指出：新能源汽车是指采用新型动力系统，完全或者主要依靠新型能源驱动的汽车，包括插电式混合动力（含增程式）汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车等。新能源汽车的定义因国家不同，提法也不同。新能源汽车在日本通常被称为低公害汽车。2001年，日本国土交通省、环境省和经济产业省制定了《低公害车开发普及行动计划》。该计划所指的低公害车包括五类，即以天然气为燃料的汽车、混合动力汽车、电动汽车、以甲醇为燃料的汽车、排污和燃效限制标准最严格的清洁汽油汽车。在美国，通常将新能源汽车称作代用燃料汽车。2.新能源汽车的发展状况面对全球范围日益严峻的能源形势和环保压力，近年来，世界主要汽车生产国都把发展新能源汽车作为提高产业竞争能力、保持经济社会可持续发展的重大战略举措。新能源汽车成为市场新的增长点。目前，新一轮的新能源汽车研发、示范和产业化已经开始，而且得到各国政府和企业的高度重视。但全球新能源汽车产业仍处于初级阶段。1）国外新能源汽车的发展状况从国际上看，随着技术的不断创新与突破，面对金融危机、油价攀升和日益严峻的节能减排压力，2008年以来，以日本、美国、欧盟为代表的国家和地区相继发布、实施了新的电动汽车发展战略。日本以产业竞争力为第一目标，全面发展混合动力、纯电动、燃料电池三种电动汽车，研发和产业化均走在世界前列。美国以能源安全为首要任务，强调插电式电动汽车的发展。欧盟以二氧化碳（CO2）排放法规为主驱动力，重视发展纯电动汽车。2017年9月，部分国家政府相继出台燃油车禁售计划。部分国家禁售传统能源汽车时间表如图1-1所示。图1-1部分国家禁售传统能源汽车时间表从技术层面看，混合动力汽车技术逐步成熟，已进入产品市场竞争期，率先实现产业化。纯电动汽车电池技术进步加速，整车产品更加能够满足消费者需求，以电池租赁为代表的纯电动汽车商业模式的创新取得进展。车用燃料电池技术取得重大进展，如通用汽车公司轿车燃料电池发动机贵金属催化剂Pt的用量从80g降低到10g。燃料电池汽车在动力性、安全性、续航里程、低温起动等性能指标方面已接近汽油车水平。经多年探索实践，国际汽车产业界达成了电动汽车产业化战略共识：在技术路线上，前期（2020年以前）以纯电动汽车和插电式混合动力汽车为主，提高汽车动力系统电气化程度。中远期（2020年以后），各种纯电驱动技术将逐步占据主导地位，通过进一步发展纯电动汽车和燃料电池汽车，大幅度降低石油消耗和CO2排放。在车型应用方面，纯电动、混合动力和燃料电池等不同类型的电动汽车技术各自具有最优的交通出行适用范围。对于城市短途出行需求，小型纯电动汽车具有优势。对于长途出行需求，适合采用插电式混合动力汽车或燃料电池汽车。进入21世纪，国外各大汽车公司纷纷制订新的新能源汽车开发计划。在这个“环保竞技场”上，包括通用、奔驰、大众、宝马、丰田、本田、福特、克莱斯勒、日产等先行者，更是当仁不让地扮演了开发新能源汽车的主角。2015年，美国新能源车销量中，特斯拉高居榜首，全年销量达到2.21万台，随后依次是日产凌风、雪佛兰沃蓝达、宝马I3、福特蒙迪欧等。2）我国新能源汽车的发展状况我国高度重视电动汽车技术的发展，“十五”期间启动了“863”计划电动汽车重大科技专项，确立了“三纵三横”（三纵：混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车。三横：电池、电动机、电控）的研发布局，取得了一大批电动汽车技术创新成果。电动汽车“三纵三横”技术体系如图1-2所示。“十一五”以来，中国提出了“节能和新能源汽车”战略，政府高度关注新能源汽车的研发和产业化。图1-2电动汽车“三纵三横”技术体系2006年6月，“十一五”的“863”计划节能与新能源汽车重大项目通过论证。其重点任务是推进燃料电池汽车研发和示范运行，实现混合动力汽车规模产业化，拓展纯电动汽车的应用范围，进一步扩大代用燃料汽车的推广应用；促进节能与新能源汽车产业政策、法规和相关标准的研究与制定，完善相关检测评价能力，形成知识产权保护和投融资服务体系，构建节能与新能源汽车公共服务平台，建立中国节能与新能源汽车产业联盟；把握交通能源动力系统转型的重大机遇，建立以企业为主体的产学研结合的自主研发创新体系。2006—2007年，中国新能源汽车产业取得了重大的发展。中国自主研制的纯电动、混合动力和燃料电池三类新能源汽车整车产品相继问世，混合动力和纯电动客车实现了规模示范，纯电动汽车实现批量出口，燃料电池汽车研发进入世界先进行列。2008年7月11日，科学技术部在北京市举行了奥运新能源汽车示范运行交车仪式。交车仪式上，各类车型共计595辆交付使用，为官员、运动员、教练员、媒体记者及社会观众等提供服务。这595辆新能源汽车包括上海燃料电池汽车动力系统有限公司、同济大学与上海大众汽车有限公司等单位联合研制的20辆燃料电池汽车，奇瑞汽车有限公司研制生产的40辆BSG混合动力汽车、10辆ISG混合动力汽车，长安汽车有限公司研制生产的25辆杰勋牌混合动力汽车，京华客车有限公司、北京理工大学等单位联合研制生产的50辆纯电动公交车，中通客车控股股份有限公司研制生产的5辆纯电动客车，一汽集团研制的10辆解放牌混合动力客车和5辆奔腾牌混合动力汽车，东风汽车集团有限公司研制生产的15辆东风混合动力客车和410辆纯电动场地车，北汽福田汽车股份有限公司联合清华大学研制的3辆低地板燃料电池客车（见图1-3），等等。2009年1月14日，国务院常务会议原则通过汽车产业调整和振兴规划，决定实施新能源汽车发展战略，重点强调将以新能源汽车为突破口，加强自主创新，形成新的竞争优势。这一决定不仅推动中国新能源汽车尽快实现产业化，也为中国在新能源汽车领域走在世界前列、形成竞争优势奠定了基础。为推动节能与新能源汽车规模化、产业化，奥运会后，财政部和科学技术部联合发布了《关于开展节能与新能源汽车示范推广工作试点工作的通知》，决定在北京、上海、重庆、长春、大连、杭州、济南、武汉、深圳、合肥、长沙、昆明、南昌共13个城市开展节能与新能源汽车示范推广试点工作，鼓励试点城市率先在公交、出租、公务、环卫和邮政等公共服务领域推广使用节能与新能源汽车，后来推广试点城市又增至25个。通知明确中央财政重点对试点城市购置混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车等节能与新能源汽车给予补助。图1-3低地板燃料电池客车2010年8月18日，国务院国有资产监督管理委员会在北京召开由16家中央企业发起的“中央企业电动车产业联盟”成立大会，旨在有效发挥中央企业在我国经济结构调整、产业转型中的带头和引领作用，形成合力以加快推动我国电动汽车产业的发展。以联盟的方式促进企业间的合作与协同发展，快速、有效地突破电动汽车产业核心技术，尽快形成规模化发展态势。2010年上海世博会期间，有超过1000辆的新能源汽车在世博场馆及其周边运行。其中，世博会园区以新能源汽车实现公共交通的零排放，包括120辆纯电动客车、36辆超级电容客车和6辆燃料电池汽车以公交车形式示范运行，140辆纯电动场馆车和100辆燃料电池观光车以特定形式满足公共需求。2010年9月8日，国务院常务会议审议并原则通过《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，其中节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料和新能源汽车7个产业被确定为我国的战略性新兴产业并将在今后加快推进。2012年5月30日，国务院常务会议通过了《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》，规划中明确提出新能源汽车产业要加快高性能动力电池、电动机等关键零部件和材料核心技术的研发及推广应用，形成产业化体系。自2012年起国家每年安排10亿~20亿元资金，支持具备量产条件的新能源汽车产业化，支持节能汽车技术的研发和产业链的建设。2012年7月9日，由中华人民共和国工业和信息化部牵头制定的《节能与新能源汽车产业发展规划（2012—2020年）》正式发布。规划提出到2020年纯电动汽车和插电式混合动力汽车的生产能力达200万辆、累计产销量超过500万辆，燃料电池汽车、车用氢能源产业与国际同步发展。规划提出的主要目标还包括新能源汽车、动力电池及关键零部件技术整体上达到国际先进水平，掌握混合动力、先进内燃机、高效变速器、汽车电子和轻量化材料等汽车节能关键核心技术，形成一批具有较强竞争力的节能与新能源汽车企业。规划明确了业内关注的新能源汽车技术路线：以纯电驱动为新能源汽车发展和汽车工业转型的主要战略取向，当前重点推进纯电动汽车和插电式混合动力汽车产业化，推广普及非插电式混合动力汽车、节能内燃机汽车，提升我国汽车产业整体技术水平。2016年11月29日发布的《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》明确指出全面提升电动汽车整车品质与性能。加快推进电动汽车系统集成技术创新与应用，重点开展整车安全性、可靠性研究和结构轻量化设计。提升关键零部件技术水平、配套能力与整车性能。加快电动汽车安全标准制定和应用。加速电动汽车智能化技术应用创新，发展智能自动驾驶汽车。开展电动汽车电力系统储能应用技术研发，实施分布式新能源与电动汽车联合应用示范，推动电动汽车与智能电网、新能源、储能、智能驾驶等融合发展。建设电动汽车联合创新平台和跨行业、跨领域的技术创新战略联盟，促进电动汽车重大关键技术协同创新。完善电动汽车生产准入政策，研究实施新能源汽车积分管理制度。到2020年，电动汽车力争具备商业化推广的市场竞争力。建设具有全球竞争力的动力电池产业链。大力推进动力电池技术研发，着力突破电池成组和系统集成技术，超前布局研发下一代动力电池和新体系动力电池，实现电池材料技术突破性发展。加快推进高性能、高可靠性动力电池生产、控制和检测设备创新，提升动力电池工程化和产业化能力。培育发展一批具有持续创新能力的动力电池企业和关键材料龙头企业。推进动力电池梯次利用，建立上下游企业联动的动力电池回收利用体系。到2020年，动力电池技术水平与国际水平同步，产能规模保持全球领先。2016年，我国新能源汽车产销突破50万辆，累计推广超过100万辆，占全球的50%。2011—2018年我国新能源汽车产量如图1-4所示。目前，我国已经成为全球最大的新能源汽车生产和销售市场。图1-42011—2018年我国新能源汽车产量当前，我国电动汽车发展已进入关键时期，既面临重大的发展机遇，又面临严峻的挑战。我国电动汽车发展中还存在很多需要解决的问题，如核心技术还不具竞争优势、企业投入不足、政府的协调统筹潜力还没有充分发挥。总体来看，我国电动汽车研发起步不晚，发展不慢，但由于传统汽车及相关产业基础相对薄弱、投入不足，中高端技术的竞争压力越来越大，因此必须加大攻坚力度，推动我国汽车工业向创新驱动转型，抢占技术制高点，培育新能源汽车战略性新兴产业，引领产业变革，确保我国汽车行业的可持续发展。资讯二

新能源汽车材料的应用新能源汽车是一个复杂的机械系统。通常，一辆新能源汽车约由30000个零部件组装而成。新能源汽车上每个零件的生产制造都涉及材料问题，如图1-5所示。据统计，新能源汽车上的零部件采用了4000余种不同的材料加工制造而成。从新能源汽车的设计、选材、加工制造，到新能源汽车的使用、维修和养护，无一不涉及材料。图1-5新能源汽车部件的材料新能源汽车材料包括制造汽车各种零部件用的汽车工程材料，以及新能源汽车在使用过程中使用的燃料和工作液等汽车运行材料。以现代汽车用材为例，按照重量来换算，钢材占汽车自重的55%～60%，铸铁占5%～12%，有色金属占6%～10%，塑料占8%～12%，橡胶占4%，玻璃占3%，其他材料（油漆、各种液体等）占6%～12%。现代汽车要满足安全、舒适、自重轻、污染排放低、能耗小、价格低等要求，材料是首要考虑的方面。新能源汽车工业的发展一直是与新能源汽车材料及材料加工工艺的发展同步的。现代社会中，人们对汽车的要求从代步、运输逐渐转向多功能。目前，大量新型材料，如高分子材料、复合材料等的迅速发展，为现代新能源汽车的发展提供了必要的条件。此外，复合材料将使传统的以汽油、柴油作为汽车燃料的状况发生根本性的变革。资讯三

新能源汽车应用材料的组成按照用途来分，新能源汽车应用材料可分为汽车工程材料和汽车运行材料两种。1.汽车工程材料工程材料主要是指用于机械、车辆、船舶、建筑、化工、能源、仪器仪表、航空航天等工程领域中的材料。它既包括用于制造工程构件和机械零件的材料，也包括用于制造工具的材料和具有特殊性能的材料。工程材料按其组成特点和性质可分为金属材料（如钢铁、铝合金）、有机高分子材料（如塑料、橡胶）、无机非金属材料（如陶瓷、水泥、玻璃）及复合材料（由前三种材料中的两种或两种以上的材料复合而成，如钢筋混凝土、碳纤维增强塑料）四大类。汽车工程材料有广义和狭义之分。广义的汽车工程材料是指汽车在设计、制造、装配、使用、维修与保养整个过程中要使用到的各类材料，特别是汽车各零部件制造时用到的各类机床设备、工具等，几乎包括机械工程所有的材料。狭义的汽车工程材料主要指汽车制造及运行过程中所使用的材料，包括各种金属材料、高分子材料、陶瓷材料及复合材料。1）金属材料金属材料是最重要的工程材料，包括纯金属和以金属为基的合金。以金属元素为主体的金属材料，原子间的结合键基本上为金属键，具备金属晶体的基本特性。金属材料是目前汽车上应用最广泛的工程材料，如图1-6所示。工业上，一般把金属材料分为两大部分：黑色金属和有色金属。黑色金属是指钢铁材料，如图1-7所示；有色金属是指钢铁材料以外的所有金金属材料，如铝、铜、镁及其合金，如图1-8所示。按照特性的不同，有色金属可分为轻金属、重金属、贵金属、稀有金属和放射性金属等种类。图1-6金属材料在汽车中的应用图1-7黑色金属图1-8有色金属神奇的金属材料黑色金属的工程性能比较优越，价格比较便宜，因此在工程上应用最广、用量最大，是最重要的工程金属材料。长期以来，以钢铁为代表的金属材料一直是构成汽车结构的主要材料，构成汽车的30000多个零部件中约86%为金属材料，而在金属材料中，钢和铸铁材料占了80%。一辆中型载货汽车所用钢铁材料的质量约占汽车总重的3/4，一辆乘用车所用钢铁材料的质量则超过汽车总重的2/3。钢铁材料最大的特点是价格低廉，比强度（强度/密度）高，便于加工，因而得到广泛的应用。钢在汽车上的应用很广泛，各类螺栓和螺母、齿轮、弹簧、连杆、传动轴和曲轴、支架、法兰及车身覆盖件大多由各类碳素钢或合金钢制成，如图1-9所示。工业上常用的铸铁是碳的质量分数为2%～4%的铁、碳、硅多元合金。有时为了提高铸铁的力学性能或物理、化学性能，还可加入一定量的合金元素，得到合金铸铁。铸铁在机械制造中应用很广，机床床身、工作台、箱体、底座等形状复杂或受压力及摩擦作用的零件大多用铸铁制成。铸铁在汽车上也得到广泛应用。有色金属及其合金已成为机械制造业、建筑业、电子工业、航空航天、核能利用等领域不可缺少的结构材料和功能材料。有色金属因具有质轻、导电性好等钢铁材料所不及的特性，在现代汽车上的用量呈逐年增加的趋势。例如，铝合金具有密度低、强度高和耐蚀性好的特性，在汽车的轻量化中占举足轻重的地位。据统计，近10年来，汽车上铝及其合金的用量已从占汽车总重的5%左右上升至10%左右。此外，采用新型镁合金制造的凸轮轴盖、制动器、方向盘等部件，可以减轻汽车重量和降低噪声。在汽车制造行业，通过采用铝、镁、钛等轻金属来代替钢铁材料，从而减轻汽车自重，已成为汽车轻量化的一个重要手段。汽车中的铝合金部件如图1-10所示。图1-9钢在汽车中的应用图1-10汽车中的铝合金部件2）高分子材料高分子材料为有机合成材料，也称聚合物。它是由大量分子量特别高的大分子化合物组成的，每个大分子都包含有大量结构相同、相互连接的链节。高分子材料可分为天然高分子材料（如蚕丝、羊毛、油脂、纤维素等）和人工合成高分子材料。后者因具有较高的强度、良好的塑性、较强的耐腐蚀性、很好的绝缘性和较轻的质量等特点，而成为工程上发展最快、应用最广的一类新型材料。在工程上，根据高分子材料的力学性能和使用状态，一般将其分为塑料、合成纤维、橡胶、胶黏剂和涂料等种类。汽车高分子材料主要包括工程塑料（见图1-11）和车用橡胶。高分子材料图1-11工程塑料塑料是以合成树脂为主要原料，并加入某些添加剂，在一定的温度和压力下，能塑造各种形状制品的高分子材料。塑料正式用于汽车始于20世纪60年代石油化工工业的兴盛期。（1）塑料用于汽车的优点。①密度低。塑料的密度大大低于钢材和一般材料，可实现汽车轻量化。②成型性好，加工容易，精度有保证。③对驾乘人员有很好的保护作用，且吸收噪声的性能也很优良。④可在塑料中添加不同的添加剂、硬化剂、辅料等，以得到符合要求的塑料。⑤可以和其他的材料做成夹层板等复合材料，大大减轻汽车的重量。⑥耐腐蚀性能较好，抗酸、碱、盐等腐蚀的性能优于钢材。⑦价格远低于钢材，并且可以循环利用，性价比高。⑧塑料汽车零件生产投资少、见效快。（2）塑料用于汽车的缺点有耐热性较差、耐疲劳性能差、强度较低、热固性塑料的再生性差。塑料具有诸多金属和其他材料所不具备的优良性能，因而在汽车上的应用很广，常用于制作各种结构零件、仪表盘板、内饰和外装零件、耐磨减摩零件、隔热防震零件等，如图1-12所示。与钢铁材料相比，塑料更具有安全性，并降低了造价，较大地改善了汽车的安全性、舒适性和经济型。其他高分子材料在汽车上也有着广泛的应用。汽车的坐垫、安全带、内饰件等多数是由合成纤维制造的。合成纤维是指由单体聚合而成的具有很高强度的高分子材料，如常见的尼龙、聚酯等。车用橡胶制品包括橡胶轮胎、传动带（V带、同步带）、各种胶管、密封制品（胶黏剂、油封、密封胶条等）、减震橡胶制品及安全带等，如图1-13所示。各种胶黏剂起到黏接、密封等作用，并可简化制造工艺。各种车用涂料对车身的防锈、美化及商品价值有不可忽视的作用。3）陶瓷材料陶瓷材料属于无机非金属材料，是不含碳氢氧结合的化合物，主要为金属氧化物和金属非氧化物，如图1-14所示。由于大部分无机非金属材料含有硅和其他元素的化合物，所以陶瓷材料又称硅酸盐材料。陶瓷材料是人类最早利用自然界提供的原料加工制造而成的材料，具有耐高温、硬度高、脆性大等特点。传统陶瓷多采用黏土等天然矿物质原料烧制而成，而现代陶瓷则多采用人工合成的化学原料烧制而成。典型的工业用陶瓷材料有普通陶瓷、玻璃陶瓷和特种陶瓷。图1-12塑料在汽车中的应用图1-13橡胶材料在汽车中的应用图1-14陶瓷材料陶瓷材料普通陶瓷（传统陶瓷）的主要成分为硅、铝氧化物的硅酸盐材料；玻璃陶瓷，又称微晶玻璃，是经过高温熔化、成型、热处理而制成的一类晶相与玻璃相结合的复合材料；特种陶瓷（新型陶瓷）的主要成分为高熔点的氧化物、碳化物、氮化物及硅化物等的烧结材料。近年来，还发展了金属陶瓷。金属陶瓷主要指用陶瓷生产方法制取的金属与碳化物或其他化合物的粉末制品。陶瓷材料最早在汽车上的应用主要是车窗玻璃及火花塞。到目前为止，已经在汽车上实际使用的陶瓷部件约有30种，主要包括结构陶瓷和功能陶瓷。现代汽车中，一部分陶瓷作为功能材料被用于制造各种传感器，如爆震传感器、氧传感器、温度传感器等部件；另一部分陶瓷作为结构材料用于替代金属材料制作发动机和热交换器零件。近年来，一些特种陶瓷也用于制造发动机部件或整体、气体涡轮部件等，可以达到提高热效率、降低能耗、减轻自重的目的。玻璃的主要成分是SiO2。汽车上使用的玻璃制品主要为车窗玻璃，要求车窗玻璃具有良好的透明性、耐候性（对气温变化不敏感）、足够的强度和很高的安全性，因此，车用玻璃必须是安全玻璃。安全玻璃主要有钢化玻璃、区域钢化玻璃、普通复合玻璃和高穿透抗力（highpenetrationresistance，HPR）夹层玻璃等几种类型。当采用这种玻璃的车受到撞击时，车内的乘客即使撞到车窗玻璃上，玻璃也不会被击穿，从而避免乘客因玻璃碎裂而受伤。在欧美等国家，已规定汽车的前挡风玻璃只允许使用HPR夹层玻璃。除传统的车窗玻璃外，结构陶瓷现在主要用于汽车发动机中，如图1-15所示。由于陶瓷耐高温、耐磨损和耐腐蚀，热导率低且重量轻，因而可用特种耐高温陶瓷替代金属材料制造发动机的燃烧室部件和热交换器零件。功能陶瓷主要用于汽车的电子技术系统，一些具有绝缘性、介电性、半导体性、压电性和导磁性等特殊物理性能的功能陶瓷主要用于汽车调控敏感部件，如各类传感器、加热器和过流保护器等，如图1-16所示。图1-15结构陶瓷件图1-16功能陶瓷件陶瓷材料的主要特性有以下几点。（1）具有极高的硬度和优良的耐磨性，弹性模量高，刚度大。（2）抗拉强度很低，抗压强度很高，塑性和韧性低，脆性大。（3）熔点很高，导热性和抗热震性较差。（4）化学稳定性高，抗氧化性优良。（5）大多数陶瓷具有高电阻率，少数陶瓷具有半导体性质。（6）许多陶瓷具有特殊的性能，如光学性能和电磁性能等。4）复合材料复合材料是由金属材料、陶瓷材料或高分子材料等两种或两种以上的材料经过复合工艺制备而成的多相材料。各种材料在性能上取长补短，产生协同效应，使得复合材料的综合性能优于原组成材料，从而可以满足各种不同的要求。使用了复合材料的概念车如图1-17所示。图1-17使用了复合材料的概念车复合材料真空成型工艺复合材料一般由连续相的基体和被基体包容的相增强体组成。按基体材料的种类来分，复合材料可分为非金属基复合材料和金属基复合材料两大类。非金属基复合材料是指以聚合物、陶瓷、石墨、混凝土为基体的复合材料，其中以纤维增强聚合物基和陶瓷基复合材料最常用；金属基复合材料是指以金属及其合金为基体，用一种或几种金属或非金属增强的复合材料。增强材料一般有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、石棉纤维、碳化硅纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。纤维增强塑料（fiberreinforcedplastics，FRP）的典型材料为玻璃钢，全称为玻璃纤维增强热固性塑料（glassfiberreinforcedplastic，GFRP）。它是一种以高分子环氧树脂为基体，以玻璃纤维或碳纤维等为增强体，采用复合工艺制成的复合材料。玻璃钢的应用特点如下。（1）玻璃钢与钢材相比，可使汽车车身质量减轻60%。（2）吸收冲击能的性能较好，当汽车发生碰撞时，可减少或避免对人体的伤害。（3）玻璃钢的抗振动衰减性能优于金属，弹性较好，可用于制造汽车弹簧。（4）利用玻璃钢设计自由度好的特点，可设计出不同造型的车身部件或结构。纤维增强金属（fiberreinforcedmetal，FRM）一般都在高温下成型，因此，增强纤维主要使用碳纤维、硼纤维、碳化硅纤维和氧化铝纤维，而基体金属用得较多的是铝、镁和钛合金。用金属基复合材料制造汽车发动机的活塞顶、连杆、缸体等零件，可提高零件的耐磨性、热传导性和耐热性，并减小热膨胀。2.汽车运行材料汽车运行材料是指汽车在运行过程中所消耗的材料，主要包括燃料、汽车用润滑油、汽车用工作液、轮胎等。因为轮胎在汽车运行过程中属于易耗品，所以一般也将其归于运行材料范畴。这些材料大多属于石油产品。据统计，全球石油产品的46%被汽车及相关工业所消耗。1）燃料汽车用传统燃料主要为汽油和轻柴油。未来汽车燃料汽油作为点燃式发动机（汽油机）的主要燃料，其使用性能的好坏对发动机工作的可靠性、经济性及使用寿命有极大影响。汽油是从石油中提炼出来的密度小、易于挥发的液体燃料。对于汽油的使用性能主要从蒸发性、抗爆性、化学稳定性、耐腐蚀性、清洁性等几个方面考虑，从而保证发动机在各种工况下的可靠起动、正常燃烧和平稳运转。轻柴油（简称柴油）是车用高速柴油机的燃料。与汽油相比，轻柴油密度大，易自燃。柴油机与汽油机的工作方式不同，对于柴油的使用性能，主要从低温流动性、燃烧性、蒸发性、黏度、耐腐蚀性和清洁性等方面进行考虑。进入21世纪以来，针对环境和能源形势日趋恶化的情况，世界范围内的环保呼声越来越高，开发使用被称为“绿色能源”的清洁代用燃料成为汽车燃料发展的趋势。目前，较普遍使用的汽车清洁代用燃料有天然气、液化石油气、电能、氢、太阳能、醇类、醚类和合成燃料等。天然气、液化石油气、醇类、醚类和合成燃料的相对分子质量比汽油、柴油小得多，有利于与空气的混合、燃烧，其尾气排放中的一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）和二氧化碳（CO2）等污染物的排放量比汽油、柴油低得多。除此之外，人们正在尝试利用无污染的太阳能和电能驱动汽车。2）汽车用润滑油润滑油作为汽车各相对运动零件摩擦表面间的润滑介质，具有减小摩擦阻力、保护摩擦表面的功能，并有密封、吸收和传散摩擦热及清洗零件汽车保养都用什么润滑油的作用。汽车用润滑油主要有发动机润滑油、齿轮油、润滑脂和液力传动油。我国地域辽阔，各地区的气候条件相差很大，因此对汽车用润滑油的要求比一般的润滑油更高。发动机润滑油的主要功用是对汽车摩擦零件（曲轴、连杆、活塞、气缸壁、凸轮轴、气门）间进行润滑。除此以外，性能优良的发动机润滑油还应具有冷却、洗涤、密封、防锈和消除冲击负荷的作用。齿轮油是用于变速器、后桥齿轮传动机构及传动器等传动装置机件摩擦处的润滑油。它可以降低齿轮及其他部件的磨损、摩擦，分散热量，防止腐蚀和生锈，对保证齿轮装置正常运转和齿轮使用寿命十分重要。润滑脂是指稠化了的润滑油。与润滑油相比，润滑脂蒸发损失小，高温高速下的润滑性好，附着能力强，还可起到密封的作用。液力传动油又称自动变速器油或自动传动油，作为由液力变矩器、液力耦合器和机械变速器构成的车辆自动变速器中的工作介质，借助液体的动能起到传递能量的作用。3）汽车用工作液汽车用工作液主要包括制动液、发动机冷却液、液力传动油等，此外还包括空调制冷剂和减震器油等。制动液是汽车液压制动系统中传递压力的工作介质，俗称刹车油，是液压油中的一个特殊品种。发动机冷却液是发动机冷却系统的冷却介质，不仅具有防散热器冻裂的功能，而且具有防腐蚀、防锈、防垢和高沸点（防开锅）的功能，可以有效地保护散热器，改善散热效果，提高发动机效率，保障汽车安全行驶。液力传动油又称汽车自动变速器油(automatictransmissionfluid，ATF)，通用型液力传动油呈紫红色，有些呈淡黄色，它是汽车自动变速器和助力转向系中的工作介质。空调制冷剂是汽车空调器的工作介质。它在空调器的系统中循环达到制冷的目的。减震器油是汽车减震器的工作介质。它利用液体流过节流阀时产生的阻力来起到减震作用。4）轮胎轮胎的主要作用是支撑全车重量，与汽车悬架共同衰减汽车行驶中产生的震荡和冲击，支持汽车的侧向稳定性，保证车轮与路面有良好的附着性能。汽车轮胎以橡胶为原料制成，世界上生产的橡胶约80%用于制造轮胎。轮胎的费用占整个汽车运输成本的25%左右。轮胎使用性能的好坏，直接汽车论坛更换周期影响着车辆的安全性、行驶稳定性和经济性。随着车辆行驶速度的不断提高，对轮胎的技术要求和安全要求也更高。掌握轮胎的特征，正确地使用、养护轮胎，可以延长轮胎的使用寿命，降低汽车的运行成本。不同类型的轮胎有不同的结构特点和使用性能。按汽车轮胎的组成结构不同，轮胎可分为有内胎轮胎和无内胎轮胎；按胎面的花纹不同，轮胎可分为普通花纹轮胎、越野花纹轮胎和混合花纹轮胎；按胎体帘布层的结构不同，轮胎可分为斜交轮胎和子午线轮胎。资讯四

新能源汽车应用材料的发展趋势金属材料之所以能在新能源汽车上得到广泛的应用，是因为其具有许多良好的性能。1.钢铁材料的应用与发展钢铁材料具有成本低廉、机械性能优良