科创中国

行业领域

新能源及节能技术,高新技术改造传统产业

需求背景

新能源汽车作为工程建设的标配装备之一，在近现代建设中均扮演了重要角色，运行条件恶劣，对于车辆的动力性、操纵性、减震性、燃油经济性和安全性等提出了较高的要求，新能源汽车轻量化是一个很好的解决方案。

铝合金具有质量轻、比强度高、耐腐蚀、成形性好等诸多优点，如采用铝合金替代汽车上的钢铁零部件，将能在降低油耗的同时，提高车辆操纵稳定性、乘坐舒适性和安全性，是目前汽车轻量化的主要发展趋势。但由于新能源汽车对于零件的性能要求较高，目前铝合金的性能还较难满足军车严苛的性能要求，故军车上铝合金零件的应用较少。为了降低新能源汽车的重量，实现节能减排，提高汽车操纵稳定性和安全性，急需通过技术手段，提高铝合金的性能，增加铝合金在军用汽车上的应用，实现军车轻量化的目标，本研究具有重大实际意义。

需解决的主要技术难题

1. 制动性能的保障：轻量化设计可能会影响到零部件的强度和性能，如刚度和散热性能等，而这些性能对于制动系统的效果是至关重要的。如何在减重的同时，保证这些性能不受影响，是一个需要解决的问题。
2. 材料的选择与优化：制动系统关键零部件的轻量化，需要选择合适的轻量化材料，如高强度铝合金、钛合金、复合材料等。这些材料要么具有高的比强度，要么具有优良的导热性能，才能满足制动系统的使用要求。同时，对于这些材料的优化设计，如形状、尺寸等，也是需要解决的问题。
3. 生产工艺的改进：采用新的生产工艺，如激光焊接、粉末冶金、3D打印等，可以制造出更复杂的几何形状，进一步提高材料的利用率和减重效果。然而，这些新工艺的使用可能会带来新的问题，如制造成本的提高、制造过程的稳定性等。
4. 成本与效益的平衡：轻量化设计可能会导致制造成本的增加，如新材料的采购、新工艺的使用等。如何在保证制动性能和安全性的前提下，实现成本的最小化，是另一个需要解决的问题。
5. 环境适应性问题：轻量化材料和生产工艺的使用可能会影响到制动系统的环境适应性。例如，某些轻量化材料对于腐蚀和老化的抵抗能力可能不如传统材料，而新工艺的使用也可能会对产品的可维护性和可靠性产生影响。

期望实现的主要技术目标

1. 减重与优化结构：通过优化设计和采用轻质材料，减轻零部件的重量，同时保持其结构强度和性能。这有助于提高车辆的能效和减少碳排放。
2. 提高能量回收效率：优化制动系统的能量回收技术，使得在制动过程中能更有效地回收和利用能量，提高能量利用率。
3. 提升制动性能：在保证零部件轻量化的同时，需要确保制动性能不受影响，如制动距离、制动反应时间等指标应满足相关标准和法规要求。
4. 降低成本：通过优化设计和制造工艺，降低生产成本，提高制动系统的性价比。
5. 增强耐久性和可靠性：在轻量化的同时，需确保零部件具有足够的耐久性和可靠性，能够承受多次制动过程中的应力、应变和热负荷。
6. 适应不同车型和平台：所研发的轻量化技术应能适应不同车型和平台的需求，具有广泛的应用前景。
7. 降低噪音和振动：优化设计以降低制动过程中的噪音和振动，提高乘坐舒适性。
8. 增强安全性能：在轻量化和性能优化的同时，应确保零部件的安全性能，如抗冲击、耐高温等特性。
9. 推动行业技术进步：通过研究和开发，推动新能源汽车制动系统关键零部件轻量化技术的发展，提升行业整体技术水平。
10. 建立技术标准与规范：通过实践和总结，建立和完善新能源汽车制动系统关键零部件轻量化技术的标准与规范，为行业提供指导和参考。

需求解析

解析单位：湖北省襄阳市 解析时间：2023-11-03

赵亮

襄阳市科协

主任

综合评价

该技术需求背景介绍和需要解决的主要技术难题分析比较清晰，研发内容和期望实现的技术目标明确。企业综合实力较好、研发实力较强、发展前景好。技术需求真实，市场潜力大。但该需求研发有一定难度，建议请相关领域专家协同进行新能源汽车制动系统关键零部件轻量化技术优化研究。

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