Der Einsatz von Aluminium ist für maximales EV-Leichtgewicht unvermeidlich.
NEV befindet sich derzeit in einem rasanten Entwicklungsstadium, insbesondere in China, Großbritannien, Frankreich und Norwegen. In diesen Ländern sind Elektro- und Hybridautos auf der Straße weit verbreitet. Ford, GE, JAGUAR, Volkswagen und Volvo haben jetzt ihren Plan für Elektrofahrzeuge bekannt gegeben.
Der Einsatz von Aluminium ist für maximales EV-Leichtgewicht unvermeidbar. Apropos Leichtbau: Alle Strukturteile bestehen aus einer Aluminiumlegierung unter Einhaltung der Sicherheitsanforderungen und technologischen Barrieren. Aber auch Magnesium oder andere Verbundwerkstoffe sind in der Lage, die Leichtbauziele zu erreichen. Aber im Hinblick auf integrierte Leistung und Kosteneffizienz ist Aluminiumlegierung immer noch die beste Option, und der Vergleich von Aluminium mit anderen Materialien ist noch nicht abgeschlossen.
1 EV und seine Nachfrage nach Aluminium-Strangpressprofilen
Die EU hat erklärt, dass die CO2-Emissionsanforderungen im Jahr 2050 die meisten Autos jetzt legieren, um fossile Brennstoffe zu nutzen. In diesem Zustand sollten bis 2050 80 % der Autos in Europa elektrisch sein. Um diese Ziele zu erreichen, sollte der Anteil der Elektroautos an Autos bei bis zu 50 % liegen. Die Umstellung der Automobilindustrie auf Elektrofahrzeuge ist kein Wunsch oder Ratschlag, sondern ein notwendiger Schritt. China, Europa und die USA sind mittlerweile mit den Gezeiten geschwommen, es geht nicht nur um offene Innovation, sondern auch um Massenfertigung.
Bei einer festen Fahrstrecke entspricht der Energieverbrauch dem Leergewicht des Elektrofahrzeugs, was auch bedeutet, dass ein geringeres CVW erforderlich ist. Durch die Senkung des Batteriegehäuses und des Gesamt-CVW wird die Verwendung von Aluminium-Strangpressprofilen empfohlen.
Kürzlich führte CRU eine Untersuchung und Prognose zur Nachfrage nach Aluminium-Strangpressteilen für Karosserie- und Strukturteile von Elektrofahrzeugen durch. Es wurde festgestellt, dass bis 2030 Der weltweite Bedarf liegt bei rund 10 Millionen Tonnen. Das Verhältnis dieser beiden Aluminium-Strangpressprofile beträgt 80 % Aluminiumplatten plus 20 % Aluminiumprofile. Mit anderen Worten: Die Menge an Aluminiumprofilen wird 2 Millionen Tonnen betragen. Bei einem Elektrofahrzeug besteht die Hauptstruktur zu etwa 10–11 % aus Aluminiumprofilen.
2 Aluminium-Strangpresslegierungen in der EV-Anwendung.
2.1 Batteriegehäuse und Brüstungen
Für ein Batteriegehäuse sollte das Material leistungsstark und kostengünstig sein. Derzeit ist Aluminium die beste Option, die besser ist als Eisenstahl und CFK.
Fast alle Automobilhersteller, beispielsweise BMW, Audi und Volvo, verwenden Aluminium-Strangpressprofile für Batteriegehäuse. Mittlerweile haben einige Hersteller Interesse an der CTC-Technologie von Tesla bekundet und mit der Nachahmung begonnen, beispielsweise i20 EV von BMW, e-tron von Audi, EQ von Mercedes. Ursprünglich verwendete Audi eine Aluminiumgusslegierung für das Batteriegehäuse und ist nun auf Aluminiumstrangpressteile sowie BEVs und PHEVs umgestiegen.
2.2 Kühlgehäuse aus dicken Aluminiumplatten
Im Jahr 2018 brachte Constellium erstmals ein brandneues Design eines Batteriegehäuses namens „Cooling Aluminium“ auf den Markt, das eine gute Kühleffizienz aufweist. Durch die Anwendung dieser Konstruktion ist es nicht erforderlich, die Strangschweißverbindung zu reiben. Die Ergebnisse ergaben, dass die Kühlplatten fest verbunden, ohne Lecks und einfach zu installieren sind. Während des Experiments zeigte es eine hervorragende Kühlleistung und die Temperaturabweichung betrug ±2 ℃. Es verlängert die Batterielebensdauer und erhöht die Sicherheit. Bei den Ersatzteilen von Case handelt es sich um gebogene Aluminium-Strangpressteile ohne Lochung und Schweißen, und das Gesamtgewicht ist 15 % geringer als zuvor.
Durch die Entwicklung der Aluminium-Materialinnovation ergänzen sich Automobil-Aluminium und Elektrofahrzeuge und entwickeln sich gemeinsam nachhaltig weiter. Zu diesem Zeitpunkt wird Null-Schadstoff in naher Zukunft ein realistisches Szenario sein.
