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特斯拉开发出新型铝合金材料 兼顾高强度高导电性

发表于: 2020-02-12作者:alwheel点击:192

    美国电动车制造商特斯拉研发的一种新型铝合金,解决了材料强度与导电性不能两全的难题。

    2月11日,据专业电动车媒体electrek报道,特斯拉的一份新专利显示,该公司研发了新型铝合金,其具有强度高、导电性强的特点,可用于压铸电动汽车零部件。

    在专利申请中,特斯拉描述了他们目前正在努力解决的铝合金问题:

    商用铸造铝合金可分为两类,一类是高强度的,另一类是高导电性的。对于某些应用场景,例如,电动汽车内部的部件,如转子或逆变器,要求同时具有高强度和高导电性。此外,由于需要通过铸造工艺来形成这些电动汽车部件,因此不能使用锻造合金。

    “我们希望通过铸造工艺来制造零件,这样零件就可以快速、可靠地铸造,例如通过高压压铸工艺。铸造后,合适的合金必须充分保持其性能以满足必要的应用。合金的可铸造性差常常会观察到热撕裂,并会导致填充问题,这通常会降低末端铸件的机械和电气性能。”特斯拉在专利文件中写道。

    因此,特斯拉正试图创造高强度和高导电性的合金,同时又能抵抗热撕裂,以便用于压铸驱动单元部件。

    特斯拉声称,其新型铝合金的屈服强度可以调整到90 MPa到150 MPa,导电性可以达到40% IACS(国际退火铜标准)到60% IACS。相比之下,A356铝合金的屈服强度大于175 MPa,但其电导率约为40% IACS。相反,100.1铝合金的电导率大于48% IACS,但屈服强度小于50MPa。

    他们还声称,新的铝合金可以支持压铸:“在一个实施例中,合金具有适当的流动性,以确保正确成形,从而使合金在铸件凝固时能够抵抗热撕裂并保持所需的屈服强度。”在2016年就有媒体报道称,特斯拉与火箭制造公司SpaceX合作成立了材料工程团队,用以研发先进新型材料。当时,两家公司的创始人埃隆·马斯克(Elon Musk)聘请了苹果公司的合金专家查尔斯·库埃曼(Charles Kuehmann)来领导这一材料工程团队的工作。

    特斯拉方面表示,它们从Space X高科技制造工艺中获得启发,例如Space X为火箭铝制燃料箱所使用的板材(stir welding),它们就将其技术应用到汽车上。

此前,特斯拉的材料工程团队曾宣布研发了新款玻璃产品,可用于特斯拉的太阳能屋面瓦、特斯拉半自动驾驶卡车及特斯拉Model 3车型。

    有分析认为,从特斯拉Model S和Model X身上采用大量铝材可以看出,新铝合金材料以后会广为应用到旗下产品中。目前Model 3车型主要以钢材料为主。同时,超级合金也将会是特斯拉关注的应用重点,该材料可用在特斯拉升级版蓄电池组的电池外壳接触片上。

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