लोगों द्वारा स्वीकार किए जाने वाले कठोर उत्सर्जन मानकों और कम कार्बन जीवन के साथ, मोटर वाहन उद्योग में ऊर्जा की बचत और उत्सर्जन में कमी एक महत्वपूर्ण शोध विषय बन गई है। सीमित ऊर्जा नवाचार के मामले में, हल्के वजन समस्याओं को हल करने के लिए चाबियों में से एक है।
2015 में, वैश्विक कुल वाहन बिक्री की मात्रा 89.1 मिलियन यूनिट थी, जो 2014 में 87.17 मिलियन यूनिट की तुलना में 2.2% की वृद्धि थी। अनुमान है कि 2020 में उत्पादन क्षमता 100 मिलियन यूनिट तक पहुंच जाएगी। 2015 में, वैश्विक कार्बन फाइबर ऑटोमोबाइल बाजार की मांग 10,000 टन से अधिक पहुंच गई है, और 2020 तक 20,000 टन से अधिक होने की उम्मीद है। अगले पांच वर्षों में औसत वार्षिक वृद्धि दर 21% तक पहुंच जाएगी, जो सबसे तेज़ी से बढ़ रहे और सबसे अधिक मांग वाले क्षेत्रों में से एक बन जाएगी।
1) सुपर चल रहा है - कार्बन फाइबर पेश करने वाला पहला
ऑटोमोटिव उद्योग में कार्बन फाइबर कंपोजिट्स के परिचय का कारण मुख्य रूप से कार्बन फाइबर पारंपरिक स्टील्स और एल्यूमीनियम से अधिक कठोर हैं, लेकिन वजन में हल्के हैं। हालांकि, उच्च लागत, लंबे उत्पादन चक्र और अस्थिर आपूर्ति श्रृंखला के कारण, ऑटोमोटिव उद्योग कम मात्रा वाली, महंगी सुपर स्पोर्ट्स कारों में उपयोग किया जाने वाला पहला व्यक्ति है।
1 9 81 में, मैकलेरन ने पहले फॉर्मूला 1 एमपी 4/1 पर एक एकीकृत कार्बन फाइबर फ्रेम का इस्तेमाल किया था। 2000 के बाद, फेरारी और लेम्बोर्गिनी जैसे सुपरकार निर्माताओं ने कार बनाने के लिए कार्बन फाइबर समग्र सामग्री का उपयोग शुरू किया। अधिकांश अन्य कार निर्माता कार्बन फाइबर सामग्री का उपयोग करते हैं, जिनका ज्यादातर शरीर के कुछ हिस्सों और अंदरूनी हिस्सों में उपयोग किया जाता है। इसका उद्देश्य वजन कम करना और हाई-एंड स्पोर्ट्स कारों के प्रदर्शन को हाइलाइट करना है।
2) वजन घटाने - कार्बन फाइबर मांग वृद्धि के लिए ड्राइविंग बल
सरकार के सख्त वाहन ईंधन अर्थव्यवस्था मानकों और कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन नियम ऑटोमोटिव कार्बन फाइबर कंपोजिट्स के महत्वपूर्ण ड्राइवर हैं। शरीर का कुल वजन घटाना निकास उत्सर्जन को नियंत्रित करने का एक बहुत ही प्रभावी माध्यम है। वाहन वजन घटाने के हर 100 किलोग्राम के लिए, उत्सर्जन को 20 ग्राम / किमी तक कम किया जा सकता है, और आवश्यक उत्सर्जन मानकों को पूरा करने के लिए औसत वाहन को 245 किलो वजन कम करने की आवश्यकता होती है। इलेक्ट्रिक वाहनों को 50% से अधिक खोने की जरूरत है। सभी हल्के सामग्रियों में, कार्बन फाइबर कंपोजिट्स एकमात्र उन्नत सामग्री हैं जो इस्पात घटकों को 50-60% तक कम कर सकती हैं और समान शक्ति को बनाए रख सकती हैं।
हाल के वर्षों में देशों ने कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन मानकों को जारी किया है। अप्रैल 2010 और अगस्त 2012 में, संयुक्त राज्य अमेरिका ने 2012-2016 (चरण 1) और 2017-2025 (चरण 2) के लिए क्रमशः प्रकाश वाहन ईंधन अर्थव्यवस्था और ग्रीन हाउस गैस उत्सर्जन के लिए नियम जारी किए, जिसमें 2025 यूएस प्रकाश वाहनों की आवश्यकता थी। औसत ईंधन अर्थव्यवस्था 54.5 एमजीपी है। "लाइट वाहन प्रदूषक उत्सर्जन सीमाएं और मापन के तरीके (चीन चरण 6)" ("राष्ट्रीय छह मानक") को आधिकारिक तौर पर 23 दिसंबर, 2016 को जारी किया गया था और आधिकारिक तौर पर 2020 से लागू किया जाएगा। मानक आवश्यकताओं के अनुसार, 2015 में चीन के सीओ 2 उत्सर्जन 155 ग्राम / किमी होगा, और इसे 2020 में 112 जी / किमी तक कम करने की आवश्यकता होगी; 2015 में, औसत ईंधन खपत 6.9 एल / (100 किमी) होगी, और 2020 में इसे 5.0 एल / (100 किमी) तक कम करने की आवश्यकता होगी।
3) स्केल और औद्योगिक एकीकरण - बीएमडब्ल्यू कार्बन फाइबर संरचनात्मक भागों का परिचय देता है
वर्तमान में, बीएमडब्लू, मर्सिडीज-बेंज, ऑडी, जीएम, फोर्ड इत्यादि सहित दुनिया के प्रमुख ऑटो निर्माताओं ने कार्बन फाइबर उद्योग को बाहर रखा है, और धीरे-धीरे मॉडल पेश किए हैं जो कार्बन फाइबर प्रौद्योगिकी पेश करते हैं। उनमें से, बीएमडब्ल्यू कंपनी सबसे प्रमुख है। जर्मनी की बीएमडब्लू कंपनी सक्रिय रूप से अपस्ट्रीम कार्बन फाइबर संयंत्र में शेयर खरीदती है, और कार्बन फाइबर प्रबलित समग्र सामग्रियों को संयुक्त रूप से विकसित करने के लिए एसजीएल के साथ कार्बन फाइबर संयुक्त उद्यम स्थापित करती है। कार्बन फाइबर प्रौद्योगिकी का व्यापक रूप से बीएमडब्ल्यू उत्पादन मॉडल में उपयोग किया जाता है, जो न केवल आपूर्तिकर्ताओं की स्थिरता सुनिश्चित करता है। उत्पादन चक्र को छोटा करें और लागत को 30% तक कम करें।
2015 तक, बीएमडब्ल्यू समूह के ऑटोमोटिव कार्बन फाइबर की वार्षिक उत्पादन क्षमता 9, 000 टन तक पहुंच गई। बीएमडब्ल्यू ने मध्यप्रदेश के 30 से अधिक हिस्सों में कार्बन फाइबर कंपोजिट का उपयोग किया है, जिसमें ध्वनिक पैनल, फ्रंट ब्रैकेट और सीट संरचनाएं उच्चतम अनुपात के लिए जिम्मेदार हैं।
2014 में, बीएमडब्ल्यू आई 3 पूर्ण कार्बन फाइबर बॉडी इलेक्ट्रिक वाहन बड़े पैमाने पर उत्पादित किया गया था, जो बड़ी मात्रा में शरीर सामग्री के रूप में कार्बन फाइबर का उपयोग करने वाला पहला वाहन निर्माता बन गया था। बीएमडब्ल्यू i3 का वजन केवल 11 9 5 किलोग्राम है, जो परंपरागत विद्युत वाहनों से 250-350 किलोग्राम कम है। इसमें उच्च प्रदर्शन टकराव सुरक्षा सुरक्षा भी है। बैटरी क्षमता केवल 20 किलोवाट है और क्रूज़िंग रेंज 160 किलोमीटर है, जो पारंपरिक इलेक्ट्रिक वाहन क्रूज़िंग रेंज से 52% अधिक है। । इसके अलावा, बीएमडब्ल्यू i8 कार के कुल वजन 1,540 किलो पर रखते हुए, शरीर और इंटीरियर को कार्बन फाइबर लागू करता है। 1 जुलाई, 2015 को, नई 6 वीं पीढ़ी बीएमडब्लू 7 श्रृंखला कार को आधिकारिक तौर पर डिंगोल्फिंग संयंत्र में ऑपरेशन में डाल दिया गया था। यह औद्योगिक बीएमडब्ल्यू कोर उत्पाद है जो औद्योगिक रूप से निर्मित कार्बन फाइबर सामग्री, उच्च शक्ति इस्पात और एल्यूमीनियम के सही संयोजन को प्राप्त करने के लिए है। ।
4) सारांश - मोटर वाहन क्षेत्र में कार्बन फाइबर आवेदन
1) हल्के वजन। जब ऑटोमोबाइल में कार्बन फाइबर का उपयोग किया जाता है, तो ऑटोमोबाइल विनिर्माण के लिए सबसे स्पष्ट लाभ यह है कि यह हल्का वजन है, और सबसे प्रत्यक्ष प्रभाव ऊर्जा की बचत, त्वरण, और ब्रेकिंग प्रदर्शन है। आम तौर पर, वाहन वजन 10% कम हो जाता है, ईंधन की खपत 6% से घटाकर 8% कर दी जाती है, उत्सर्जन 5 से 6% तक कम हो जाता है, 0-100 किमी / एच के त्वरण में 8-10% की वृद्धि हुई है। , और ब्रेकिंग दूरी 2 से 7 मीटर तक कम हो जाती है।
2) सुरक्षा। हल्के शरीर वाहन की गुरुत्वाकर्षण के केंद्र को कम कर सकते हैं, कार की स्टीयरिंग स्थिरता में सुधार कर सकते हैं, और वाहन का संचालन सुरक्षित और अधिक स्थिर होगा। कार्बन फाइबर कंपोजिट्स में उत्कृष्ट ऊर्जा अवशोषण होता है, और टकराव की ऊर्जा अवशोषण क्षमता इस्पात की छह से सात गुना और एल्यूमीनियम के तीन से चार गुना है, जो ऑटोमोबाइल की सुरक्षा सुनिश्चित करता है।
3) विश्वसनीयता। कार्बन फाइबर composites उच्च थकान शक्ति है। इस्पात और एल्यूमीनियम की थकान शक्ति तन्यता ताकत का 30-50% है, जबकि कार्बन फाइबर कंपोजिट 70-80% तक पहुंच सकते हैं। इसलिए, ऑटोमोबाइल में इस्तेमाल कार्बन फाइबर कंपोजिट्स भौतिक थकान के लिए विश्वसनीयता है। महान सुधार
4) विकास चक्र को कम करें। चूंकि कार्बन फाइबर कंपोजिट धातुओं की तुलना में अधिक इंजीनियर हैं, इसलिए प्लेटफार्म, मॉड्यूलर और शरीर के विकास को एकीकृत करना आसान है। इस तरह, कार्बन फाइबर बॉडी और धातु प्लेटफार्म की संकर शरीर संरचना को पारंपरिक ऑटोमोबाइल बॉडी स्ट्रक्चर के लिए मॉड्यूलर और एकीकृत किया जा सकता है, भागों के प्रकार बहुत कम हो जाते हैं, टूलिंग निवेश कम हो जाता है, और विकास चक्र छोटा हो जाता है।
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