电池箱轻量化技术方案

1、河南鹏翔模塑有限公司,1,河南鹏翔模塑公司 简 介,河南鹏翔模塑有限公司,企业简介 材料及工艺介绍 产品应用 新能源汽车电池箱应用 电池箱轻量化分析 SMC新产品开发 检验检测,目 录,2,河南鹏翔模塑有限公司,一 企业简介,河南鹏翔模塑有限公司（原沁阳市玻璃钢车体厂），位于中国最大的玻璃钢生产基地河南省沁阳市。占地20000m2，建筑面积7200 m2。职工116人，中高级技术人员13人，固定资产1600万元。,3,1985年5月，我公司作为深圳中华汽车工业公司车体厂，参与研制世界上第一台BS-111,微型全塑汽车，填补了世界汽车制造行业的一项空白，1986年与中国重型汽车工业公司合作，联合

2、开发了奥龙重卡驾驶室，并自此开始作为A级供应商给川汽，陕汽配套驾驶室外饰件。 2006年通过郑州日产汽车有限公司“供方调查”验收，为郑州日产生产模压汽车顶盖。 2006年开发了军用帐蓬杆及微电机用高精度玻璃钢双绝缘管，获得国家发明专利一项。2010年与北汽集团开发生产B40汽车GMT保险杠骨架，门槛支架及轮罩支架等八件产品，成为北汽合格供应商。2014年开发电池包壳体，成为北汽，广汽，比克电池，哈尔滨光宇，惠州亿能等主机厂及电池厂的新能源产品供应商。,河南鹏翔模塑有限公司,一 企业简介,公司拥有2000吨2台、1800吨、1200吨、630吨、315吨等各种大型电脑程控液压机多台，具有年产30

3、万件汽车覆盖件的模压生产能力，产品适用于各种保险杠、前面罩、引擎盖、行李仓盖、车顶盖、叶子板、脚踏板、导流罩等汽车覆盖件，并能达到“A”级表面产品。 另已订购3500吨框架液压机一台、2500吨一台年底安装。,4,河南鹏翔模塑有限公司,一 企业简介-资质,5,河南鹏翔模塑有限公司,一 企业简介-资质,6,我公司产品于2012年6月通过了ISO/TS 16949质量体系认证，产品具有完善的保证体系，在生产检验过程严格执行中华人民共和国国家标准和主机厂标准，由于产品质量可靠，一直作为主要配套产品，且配套率均在80%以上，是河南省最大的模压汽车覆盖件生产企业。,河南鹏翔模塑有限公司,一 企业简介-荣

4、誉,7,河南鹏翔模塑有限公司,二 材料及工艺介绍,SMC（Sheet MouldingCompounds) 又称片状模塑料，是以 不饱和聚酯树脂为粘合 剂，添加玻璃纤维、填 料、颜料及其他助剂， 浸渍玻璃纤维纱，两面 用薄膜覆盖而制成的不 饱和聚酯玻璃纤维复合 材料。,8,河南鹏翔模塑有限公司,二 材料及工艺介绍,工艺流程：裁剪片材放入模具高温高压固化取出制品打孔修边打磨包装,9,河南鹏翔模塑有限公司,二 材料及工艺介绍,SMC材料与传统金属材料相比，有以下几个优点： 1 、高比强度，高比模量。SMC比重为1.7-1.9g/cm3，代替金属材料有明显的减重效果。 2 、SMC制品的可设计性强，

5、通过优化结构可整体成型，减少二次装配。 3 、热膨胀系数低，尺寸稳定。 4、 耐腐蚀，SMC的耐电解液、耐酸、耐碱性比金属材料如钢、铝要好的多。永不会生锈。 5 、减震性好，耐冲击，共振小。 6、 绝缘性能优于金属材料。 7 、阻燃性能可以达到V0级。,10,河南鹏翔模塑有限公司,11,三 产品应用-我公司生产的SMC重卡覆盖件,河南鹏翔模塑有限公司,12,三 产品应用-我公司生产的GMT/LFT-D结构件,河南鹏翔模塑有限公司,13,三 产品应用-我公司生产的GMT/LFT-D发动机下护板,河南鹏翔模塑有限公司,14,三 产品应用-GMT/LFT-D前后防撞梁及前端模块,S1前防撞梁,S1后

6、防撞梁,河南鹏翔模塑有限公司,15,S1车型后防撞梁以塑代钢可行性分析： 确保性能、减轻重量、减少工序、降低成本,钢防撞梁：DP600，2.34kg，32条焊缝 塑料防撞梁：LFT，1.15kg，整体成型,附：S1金属保险杠与LFT保险杠对比,河南鹏翔模塑有限公司,16,GB 17354 后保低速碰撞,性能分析,S1金属保险杠与LFT保险杠对比,河南鹏翔模塑有限公司,17,扭转模态,S1金属保险杠与LFT保险杠对比,河南鹏翔模塑有限公司,18,扭转刚度,S1金属保险杠与LFT保险杠对比,河南鹏翔模塑有限公司,19,成本分析,S1金属保险杠与LFT保险杠对比,河南鹏翔模塑有限公司,20,三 产品

7、应用-SMC后背门,河南鹏翔模塑有限公司,四 新能源汽车电池箱应用,电动汽车轻量化是汽车技术重要的研究内容 电动汽车的优点： 1、无污染、噪音小。 2、结构简单，使用维修方便。 3、能量转换效率高。 由于布置了电池组，整车重量增加较多。电池包设计中既要考虑密封、防水、防尘，防腐蚀、又要绝缘，还要考虑电池箱的散热和静电屏蔽。因此壳体材料的选择和轻量化就显得尤为重要。所以电动汽车必须积极采用轻质材料，减轻整车重量，才能装配更多电池模块或提高续航里程。,21,河南鹏翔模塑有限公司,四 新能源汽车电池箱应用,减重一般有三个途径： 一是通过结构的优化 由于电池包内部电池排列或装配，结构已无法进行较大改动

8、。 二是采用新的加工制造技术。 三是采用新型材料。,22,河南鹏翔模塑有限公司,四 新能源汽车电池箱应用,北汽C30,23,产品尺寸： 1740mm903mm189.5mm 原设计金属材料25.5KG,采用SMC材料12.5KG,北汽C33,产品尺寸：1740mm960mm234mm 产品重量：14KG,已批量生产,河南鹏翔模塑有限公司,24,广汽A3X,四 新能源汽车电池箱应用,河南鹏翔模塑有限公司,24,广汽A51,广汽A2A,广汽A5H,模具,已批量生产,惠州亿能电子,四 新能源汽车电池箱应用,河南鹏翔模塑有限公司,25,已批量生产,比克电池上盖 尺寸：1845mm950mm235mm,

9、河南鹏翔模塑有限公司,26,四 新能源汽车电池箱应用,北汽银翔项目电池箱盖,尺寸：1937mm998mm63.5mm,已批量生产,东风股份电池包项目,产品尺寸：936mm585mm398mm,河南鹏翔模塑有限公司,27,四 新能源汽车电池箱应用,已批量生产,快换式电池箱下箱体项目,河南鹏翔模塑有限公司,28,四 新能源汽车电池箱应用,已批量生产,河南鹏翔模塑有限公司,29,孚能科技,已批量生产,四 新能源汽车电池箱应用,河南鹏翔模塑有限公司,30,四 新能源汽车电池箱应用,上汽新能源,众泰新能源,海马新能源,长安新能源,江淮新能源,已批量生产,柳汽电池箱,河南鹏翔模塑有限公司,31,四 新能源

10、汽车电池箱应用,长城新能源,长江新能源,吉利新能源,华泰新能源,已批量生产,河南鹏翔模塑有限公司,32,四 新能源汽车电池箱应用,天津力神,哈尔滨光宇,河北御捷,湖南桑顿,已批量生产,ATL箱体,河南鹏翔模塑有限公司,33,四 新能源汽车电池箱应用,深圳比克,安徽国轩,已批量生产,河南鹏翔模塑有限公司,郑州日产电池箱,四 新能源汽车电池箱应用,34,东风日产电池箱,一、相比金属件冲压模具，SMC产品模具价格仅为其30-40%。 二、SMC产品价格是金属件的60%-70%。 三、产品重量减重约40%。,河南鹏翔模塑有限公司,35,五 电池箱体轻量化分析,河南鹏翔模塑有限公司,36,五 电池箱体轻

11、量化分析,河南鹏翔模塑有限公司,37,六 SMC新产品开发,我公司与北京玻璃钢研究院、北京航空航天大学建成战略联盟共同开发汽车轻量化新产品,整体SMC下箱体(铝合金下箱体40kg,SMC下箱体24kg),河南鹏翔模塑有限公司,38,1 有限元模型及材料属性,上下壳体材料牌号：MSC1400 ,杨氏模量：11000MPa；泊松比：0.3；密度：1.8t/m3。 其余薄板件：780DP，杨氏模量：206800MPa；泊松比：0.3；密度：7.8t/m3; 延伸率:10%。,节 点 数：314501 单 元 数：307438 单元尺寸：510mm,FEM模型,附：,河南鹏翔模塑有限公司,39,1 应

12、力结果及云图（ 50MPa）,河南鹏翔模塑有限公司,40,1 应力结果及云图（ 50MPa）,河南鹏翔模塑有限公司,41,1 应力结果及云图（ 50MPa）,工况：制动 制动加速度（X向）：-1g 重力加速度（Z向）：-1g,河南鹏翔模塑有限公司,42,1 应力结果及云图（ 100MPa）,河南鹏翔模塑有限公司,43,2 约束模态计算结果,河南鹏翔模塑有限公司,44,2 约束模态计算结果,河南鹏翔模塑有限公司,45,2 约束模态计算结果,前10阶约束模态频率列表：,第1阶模态频率为14.779Hz（小于25Hz），不满足设计要求，应对结构进行改进。,河南鹏翔模塑有限公司,46,3 下箱体振动、

13、冲击试验,河南鹏翔模塑有限公司,47,3 下箱体冲击、振动试验,河南鹏翔模塑有限公司,48,3 下箱体冲击、振动试验,河南鹏翔模塑有限公司,49,3 下箱体冲击、振动试验,河南鹏翔模塑有限公司,50,4 下箱体CAE分析,河南鹏翔模塑有限公司,51,5 80材料失效,河南鹏翔模塑有限公司,52,材料3.7mm厚,燃烧时,30分钟后,6、耐1000高阻燃材料,河南鹏翔模塑有限公司,53,7 导热、静电屏蔽材料性能,河南鹏翔模塑有限公司,54,七 检验检测,逆向三维扫描仪,河南鹏翔模塑有限公司,55,马弗炉,简支梁冲击试验机,七 检验检测,河南鹏翔模塑有限公司,56,氧指数测量仪,万能材料试验机,七 检验检测,河南鹏翔模塑有限公司,57,高低温烘烤箱,热变形温度计,七 检验检测,河南鹏翔模塑有限公司,结束语,58,我公司从事电池箱体的开发已5年多，通过与多家汽车厂和电池厂的交流，学到了很多经验，并与国外电池厂商进行技术交流，掌握了很多国外成熟的技术经验；包括