探究新能源汽车的发展对铸造业的机遇与挑战论文.pdf

探究新能源汽车的发展对铸造业的机遇与挑战论文

1汽车在铸造业的地位

铸造是机械制造业毛坯和零件的主要供应者，在国民经济中占

有及其重要的位置。目前，汽车行业已成为铸造业的一个重要客户，

是铸造业发展的推动力，也是铸造业发展的晴雨表。汽车的零部件中，

很大一部分是铸件，如：汽车发动机缸体、缸盖、变速箱壳体、曲轴、

凸轮轴、活塞、车轮轮毂等。根据xx年的资料显示，各类行业铸件

需求比例以汽车铸件为最多，达到26.5%。

一辆整车约有15%～20%的零件是通过铸造的方式得到的，因而

汽车产量的不断提高也将加大对铸件的需求量。如图1.2，是我国

xx-xx汽车的产量情况，从总体上看，汽车产量连年攀升，其中乘用

车产量的提高是引起汽车总产量攀升的最重要的原因，并且乘用车的

产量远大于商用车的产量。因此在铸件需求方面，乘用车所占比重会

更大一些，并且有明显增长的态势。汽车零件大多是形状结构复杂、

尺寸精度要求高、组织致密以及机械性能好的零件，压铸件则能很好

的满足这些要求，因此在汽车中大量使用的铸件便是压铸件，近年来，

美国用于汽车行业的压铸件占总量的75%左右，而我国也将这一比例

保持在65%～75%之间(包括汽车与摩托车等交通工具)。由此可见，

汽车业的发展必将在很大程度上影响铸造业的发展

2新能源汽车发展现状及趋势

随着社会的不断发展与进步，环境、能源等一系列问题也日趋

凸显。为应对可再生能源逐渐枯竭、气候变暖、雾霾等问题，世界各

国汽车业发展的方向也逐渐由传统燃油汽车向新能源汽车转移。目前

新能源汽车包括燃气汽车、燃料电池电动汽车、纯电动汽车、混合动

力汽车、太阳能汽车等。在汽车领域，虽然国外传统燃油汽车的历史

比中国悠久，但在新能源汽车方面，差别不大。

1974年，菲亚特推出一款混合动力汽车，填补了欧洲新能源汽

车制造的空白。到xx年，国外众多汽车品牌，如日产，丰田、特斯

拉、雪佛兰等都生产出了自己的具有一定市场价值的新能源汽车。并

且欧美各国在新能源汽车发展上表现出了极大的兴趣，出台了众多鼓

励政策。以德国为例，默克尔在xx年12月再次强调2020年德国电

动车保有量突破100万辆大关的目标，也承诺不惜重金支持电动车的

发展。我国在新能源汽车发展中，通过实施“863”计划，初步建立

了“三纵三横”的研发布局和技术体系(如图2.1)，形成了新能源汽

车技术标准和测试评价能力，部分产品已进行小批量生产和试运行。

随着新能源汽车在国内越来越受到消费者的重视，其产销量也由xx

年的12500辆和12700辆左右突破至xx年的7.85万辆和7.48万辆。

在xx广州车展上，为让消费者对新能源汽车有更全面的了解，专门

设置了新能源汽车展厅。新能源汽车与传统汽车在动力系统方面存在

着很大差别，如纯电动汽车动力系统总体上由动力电池和电动机两大

部分构成，混合动力汽车则是由动力电池、电动机、发动机和发电机

四个部分构成其动力系统，燃料电池汽车动力系统由燃料电池、电动

机和储气罐构成，其各自的驱动装置和动力如表2.1。新能源汽车与

传统燃油汽车相比，关键零部件有一定差异。比如纯电动汽车，电池、

电机和电控三大部件才是其核心部件，其成本占据电动汽车整车的

70%以上。在混合动力汽车上除了采用新能源标志性部件电动机等，

还继续采用了传统燃油汽车的某些关键部件，如发动机、减速器、变

速器等。在xx年12月的东京车展上，各生产厂商展出了很多应用于

新能源汽车的零部件新技术[5]。如NSK轮毂电机，如图2.2，就如

轮内电机一样。其主要原理是在车轮处安装两个电机、两组行星齿轮

和减速器来提高效率。丰田普锐斯是新能源汽车的典型代表，与其配

套的混合动力变速器如图2.3所示，其外壳形状相对而言较复杂，使

用铸造成型的方法更合适。随着能源危机，环境问题的不断加剧，新

能源汽车的发展已是大势所趋。根据新能源汽车的动力系统的发展趋

势，如图2.4所示，可以清楚的认识到，油电混合式动力汽车将会成

为传统汽车向新能源汽车转变过程中最合适的过渡车型，而纯电动汽

车以及燃料电池汽车的研制将会成为新能源汽车发展的长远目标

3新能源汽车中铸造成型面临的挑战

3.1新材料的使用

新能源汽车的发展给铸造业带来了发展的机遇，同时也给铸造

业带来了巨大的挑战。新能源汽车大量使用新材料，如陶瓷基复合材

料、聚合物基复合材料、碳纤维、塑料玻璃等。复合材料在汽车中的