近日，北京理工大學(xué)重慶創(chuàng)新中心傳來重要消息。該中心參與建設(shè)的國際聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，在新能源汽車電池包輕量化技術(shù)領(lǐng)域取得顯著突破。通過運(yùn)用自主研發(fā)的鋼制電池包"設(shè)計(jì)-仿真-制造"全流程技術(shù)，成功開發(fā)出含鈮鋼制電池包，實(shí)現(xiàn)了整包減重11.3%，成本降低78.3元。
該國際聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室由重慶創(chuàng)新中心攜手巴西礦冶公司（CBMM）、中信金屬股份有限公司和中國汽車工程研究院股份有限公司共同組建。實(shí)驗(yàn)室致力于高性能鈮微合金化材料的研發(fā)與應(yīng)用，包含"鈮微合金化汽車鋼應(yīng)用技術(shù)國際聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室"和"鈮微合金化汽車鋼研究國際聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室"兩大板塊。
四方合作聚焦汽車行業(yè)需求，重點(diǎn)開展高性能鈮微合金化材料的開發(fā)、工藝技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)研究。目標(biāo)是打造具有全球影響力的科研與應(yīng)用平臺，推動技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
重慶創(chuàng)新中心依托自身科研實(shí)力和數(shù)智化材料建模系統(tǒng)MatFavor，在含鈮高強(qiáng)鋼的性能研究方面取得重要進(jìn)展。去年，在國際聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室框架下，共開展了4個合作項(xiàng)目，涵蓋含鈮高強(qiáng)鋼應(yīng)用與研究、電動乘用車含鈮鋼制電池包開發(fā)等多個領(lǐng)域。
鈮是一種戰(zhàn)略性新興稀有金屬，被譽(yù)為"合金貴族"。鈮微合金是在普通碳素鋼中添加微量鈮元素制成的高強(qiáng)鋼，其硬度、強(qiáng)度、韌性和耐高溫、耐腐蝕性能均有顯著提升。目前已被廣泛應(yīng)用于汽車制造、油氣輸送管道和航空航天等領(lǐng)域。
我國作為全球最大的新能源汽車市場，在"雙碳"戰(zhàn)略背景下對電池包輕量化技術(shù)的需求日益迫切。鋼制電池包憑借成本可控、高強(qiáng)度、低碳排放及優(yōu)異的耐火性等優(yōu)勢，在中低端車型中具有較強(qiáng)的競爭力。但結(jié)構(gòu)輕量化能力不足仍是制約其大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵瓶頸。
如何在重量、成形性和性能之間找到最佳平衡，是實(shí)現(xiàn)鋼制電池包輕量化的關(guān)鍵。重慶創(chuàng)新中心針對電動乘用車電池包的輕量化需求，構(gòu)建了"設(shè)計(jì)-仿真-制造"全流程技術(shù)體系。通過自主研發(fā)的數(shù)智化材料建模系統(tǒng)MatFavor，建立了高精度材料模型，并對約束模態(tài)、動態(tài)疲勞、側(cè)向擠壓及機(jī)械沖擊等典型工況進(jìn)行了深入研究與優(yōu)化。
同時(shí)，借助含鈮高強(qiáng)鋼的應(yīng)用提升材料成形性能，結(jié)合料厚優(yōu)化、截面設(shè)計(jì)和輥壓成形工藝的改進(jìn)，最終完成了鈮微合金化鋼制電池包的樣件試制。這一成果不僅實(shí)現(xiàn)了整包減重11.3%和成本降低78.3元，各項(xiàng)性能指標(biāo)還達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)要求，為鈮微合金化高強(qiáng)鋼在新能源汽車領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用提供了重要參考。
作為全球鈮產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)，巴西礦冶公司（CBMM）為國際聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室提供了充足的資金支持，并積極推動實(shí)驗(yàn)室參與國內(nèi)外技術(shù)交流與資源共享。這促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)鏈上下游的協(xié)同發(fā)展，加速了含鈮高強(qiáng)鋼在全球新能源汽車市場的應(yīng)用進(jìn)程。
編輯：金杜
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