成本和續(xù)航能力問題限制了純電動(dòng)客車的推廣。客車輕量化是解決續(xù)航能力問題的重要途徑之一,車身采用復(fù)合材料是純電動(dòng)客車輕量化的重要發(fā)展方向之一。中航復(fù)合材料有限責(zé)任公司自2011年開始研制全復(fù)合材料客車車身,至今已推出第二代全復(fù)合材料車身。
規(guī)劃2019年量產(chǎn)并實(shí)現(xiàn)3億以上產(chǎn)值的中航第2代全復(fù)合材料客車車身
一、成果簡介
第二代全復(fù)合材料12米客車車身采用六大片式全承載式結(jié)構(gòu)如圖1所示,分別為前圍、后圍、車頂、左側(cè)圍、右側(cè)圍、車底,其中前后圍采用金屬材料,車頂,左右側(cè)圍、車底采用復(fù)合材料。
整車四大片復(fù)合材料部件重量為1800kg,實(shí)現(xiàn)直接減重約1000kg,同時(shí)可以減少內(nèi)飾件,間接減重約為500kg。
六大片式全承載式車身結(jié)構(gòu)
全復(fù)合材料客車車身突破了三大關(guān)鍵技術(shù),包括全承載式復(fù)合材料車身設(shè)計(jì)技術(shù)、車身結(jié)構(gòu)連接技術(shù)和全復(fù)合材料車身整體制造技術(shù)。申請專利7項(xiàng),包括:
一種復(fù)合材料客車車身;
一種復(fù)合材料客車車身的連接結(jié)構(gòu);
一種分片式復(fù)合材料客車車身;
一種復(fù)合材料夾芯板及其制造方法;
一種電動(dòng)客車頂置式電池的連接結(jié)構(gòu)及其連接方法;
一種真空導(dǎo)入成型制備混雜復(fù)合材料U型件的方法;
一種用于真空灌注的大型復(fù)合材料模具。
二、成果創(chuàng)新點(diǎn)及解決的難點(diǎn)問題
全復(fù)合材料客車車身實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的功能,解決四大難點(diǎn):
車身承載和內(nèi)飾件功能(阻燃要求、表面光滑)為一體的材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù);
基于結(jié)構(gòu)性能、質(zhì)量和成本為約束的綜合設(shè)計(jì)技術(shù);
基于快速裝配和適用批產(chǎn)的分片式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及容差裝配技術(shù);
復(fù)合材料低成本、高效率及大厚度大尺寸制件制造技術(shù)。
實(shí)現(xiàn)兩大創(chuàng)新:
車身結(jié)構(gòu)與內(nèi)飾功能一體化;
車身性能、質(zhì)量與低成本綜合的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)。
三、國際水平對比分析
北美客車工業(yè)(NABI)已采用由TPI復(fù)合材料公司制造了大型客車的車身殼體,該殼體使用E -玻璃布作為增強(qiáng)體,整個(gè)車身分兩部分制造,起到很好的減重效果。
中航復(fù)合材料有限責(zé)任公司的第二代設(shè)計(jì)方案在此基礎(chǔ)上結(jié)合制造效率,結(jié)構(gòu)與內(nèi)飾功能一體化化要求進(jìn)行優(yōu)化,現(xiàn)技術(shù)水平領(lǐng)先于世界水平。
四、成果應(yīng)用情況
全復(fù)合材料車身第一代和第二代客車通過各種測試試驗(yàn),尤其第二代客車已經(jīng)通過上公告前的各種試驗(yàn),包括側(cè)傾和路試等試驗(yàn),并已在上工信部新能源車289批公告。