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汽车爱上化学电动汽车成为近年主题

2018-09-17 20:59:34 作者: 0人读过 | 我要赞

汽车“爱上”化学 电动汽车成为近年主题

2011年9月13日,第64届法兰克福国际汽车展媒体日的第一天,奔驰展台的主人戴姆勒董事会主席蔡澈和一位瘦高绅士亲切交谈的镜头被很多作者抓拍到了。这位神秘客人不是奔驰的大客户,也不是某位政要,只是奔驰的一个供应商。

一个供应商,何以受到如此重视?原来,他不是一位普通的供应商,而是全球最大的年销售额高达639亿欧元的化学品公司巴斯夫(BASF)的执行董事会主席博凯慈博士(rt Bock)。当然,若论实力,在销售额978亿欧元的戴姆勒集团面前,巴斯夫只是个小弟弟。博凯慈博士被蔡澈先生待若上宾,主要是因为这次奔驰展台上的重头戏————smartforvision 概念车。

蔡澈在接受媒体采访时说,最近几年的车展,只聚焦一个主题,那就是电动汽车。奔驰这一次也将很多注意力放在电动汽车上。全球首发的smartforvision 概念车就是一款纯电动的小汽车,人见人爱的外观,比她的原型车smart更加现代和前卫。车尾有一行小字”In cooperation with BASF”,表明了巴斯夫确实不是普通的零部件供应商,而是合作开发的角色。

作为全球化学品行业最大的汽车产品供应商,巴斯夫的销售额中10%~15%是汽车产品,而在汽车产品中,60%为整车厂配套。在汽车领域的节能减排方面,巴斯夫已经有了成功的尝试。比如该公司将汽车底漆的抗石击防刮伤功能整合到面漆中去,可使整个涂装过程去掉一道工序,让涂装线变得更短,这样挥发性有机物和二氧化碳排放以及能耗都降低了15%~20%。在中国,巴斯夫也是早有布局,与中石化合资在南京建立的石化生产基地于2005年就已开始运营,先后三期投资总额高达50多亿美元。2011年,采用巴斯夫排放控制解决方案的新型公交车在南京和杭州投入营运,帮助公交公司以更高的性价比达到了国四排放。巴斯夫的分析人士认为,化工产品在汽车上应用会越来越多,每辆车上的份额会达到650欧元~850欧元。为了满足汽车企业的需求,巴斯夫专门成立了全球汽车行业指导委员会,为每一家大型车企安排10人以上的专职客户代表。在中国,其汽车行业的客户代表超过了20人。看来在汽车工业面临的节能、环保等几大永恒难题面前,巴斯夫准备大显身手。

奔驰与巴斯夫在电动车方面的此番合作,目标十分明确,就是大幅延长零排放里程,因此他们关注车辆上所有影响续航里程的因素。这就催生了隔热、热反射、轻量化设计、能量管理领域的全新概念和材料,许多从未面世的新技术被武装到了这款小巧的电动概念车上。

对电动车而言,为抵消电池高达2 0 0公斤的重量,并实现令人满意的续航里程,采用轻质结构以降低车身总重显得尤为重要。一般来讲,车重每减轻100公斤,百公里油耗可降低0.4升,二氧化碳排放减少1公斤。冬季时,内燃发动机的废热可以供暖,而电动车却需要消耗电力来供暖。所以,要降低能耗,就必须使用高性能泡沫将电动汽车与冷空气隔离以提高续航能力。从这些棘手的新问题上,巴斯夫看到的是新的商机。

如果说Smart一直是城市车辆的先锋,那么smartforvision则昭示了电动汽车的未来————将能源效率、轻量化和温度控制方面的技术发挥到了极致。通过透明的有机太阳能车顶、塑料车轮、红外反射玻璃膜、绝热泡沫等一系列高新化学产品的应用,smartforvision的整车重量从800多公斤降低到700千克以内,续航里程提高近20%,达到140公里。在这份成绩单中,巴斯夫功不可没。

但smart forvision并不是全部。面对电动车的未来前景,巴斯夫似乎并不满足于只做轻质化、节能降耗之类的”服务性”工作,已将目光投向了最为关键的技术————电池。未来五年内,巴斯夫将投资数亿欧元用于电池材料的研究、开发和生产,其中包括投资总额超过5000万美元在美国俄亥俄州新建一个先进正极材料生产厂。该厂计划于 2012 年年中投产,届时将为市场提供生产高性能锂离子电池所需的正极材料。据介绍,采用新材料后一组锂电池的重量从34公斤降到24公斤,体积减少1/3,三组电池的续航能力达到120公里。除正极材料外,巴斯夫近来还开始涉足电解液研发领域,而高品质的特制电解液是确保电池性能的重要因素。此外,巴斯夫还在积极探索硫化锂或锂空气等更加超前的电池概念。

看来,无论是汽车爱上化学也好,还是化学爱上汽车也罢,”爱情”的力量确实非同小可,它带来的是汽车和相关产业的双赢结果。

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采访后记:真能弯道超车?

在巴斯夫研发中心,一位负责电池业务开发的技术人员告诉作者,巴斯夫的电池技术开发从3年前才开始,现在已经能做到充放电1500次的寿命,而且正在向2000次努力。由此,作者联想到一个问题。在中国,曾经盛行一种观点,认为中国的汽车工业可以在新能源汽车尤其是电动汽车上实现弯道超车。但从以巴斯夫为代表的外国巨头身上,我们似乎看到,人家在弯道上同样走得很快很扎实。以比亚迪为代表的中国企业和研究机构,早就在电动车领域搞得轰轰烈烈,到如今能够拿出什么样的产品、又积累了哪些核心技术呢?

巴斯夫执行董事会成员、负责研发的凯迈业博士说:”如果汽车行业与政界、学界乃至整个社会携手朝同一方向努力,电动车就一定能够获得成功,以经济而可持续的方式替代传统内燃技术。”其实在德国,各界已经开始形成合力,新成立的电动车国家平台NPE不仅包含了大的整车企业和零部件商,还有德国交通、建筑和城市发展部,以及环境部、联邦教育与研究部、德国汽车工业协会、欧洲管理技术学院、乌尔姆大学等。反观中国的电动车产业,可谓八仙过海,各显神通。如果不能迅速形成合力,将宝贵的社会资源集中起来攻关突破,别说弯道超车,能不被别人甩得太远就不错了。

smart forvision的”化学成分”

”太阳能车顶”

首先吸引你眼球的是s m a r tforvision车顶的六边形透明区域,这是全球第一款能够产生能量的透光车顶

汽车爱上化学电动汽车成为近年主题

,覆盖整个车顶表面的是透明太阳能电池。这种太阳能电池基于一种嵌入车顶夹层、通过光激活的透明有机染料,即使在散射光或光照较差的条件下,太阳能电池也能为多媒体设备和三个协助车内温度管理的风扇提供足够的电力。

”发光二极管”

太阳能电池的下方是透明的有机发光二极管,可在车门打开或按下按钮时为车内提供照明。有机发光二极管关闭时,则可以尽览车外景致。这意味着白天可以享受玻璃车顶效果,晚上车内照明柔和舒适,能耗则为传统节能灯的一半不到。

”全塑车轮”

smart forvision在全球首次采用了适于大批量生产的全塑车轮,从而大幅减轻了车身重量。这款由巴斯夫公司采用全新高性能材料开发的车轮可将每只车轮的静态重量减轻三公斤,四个车轮的转动重量总共能减轻18公斤。与传统聚酰胺复合材料不同,这种新型塑料采用长纤维增强来提高其机械性能,也是最有可能率先实现量产的产品。

当然,轻量化设计不仅体现在车轮上,车门等部件也采用巴斯夫的碳纤维增强环氧树脂,与钢铁和铝相比,使用这种材料可将部件重量分别减轻50%以上和30%。

”神奇泡沫”

采用巴斯夫公司研制的座椅泡沫不仅能降低车身重量10%~20%,而且能实现座椅不同区域的不同硬度,更能体现出人体工程学优势。另外,由于研究表明在人体特定的接触点上吸收热能的效率更高,smart forvision用”电子织物”代替传统座椅加热方式,即在与人体接触较紧密的地方提供更多的热源,包括背部中央、坐垫处以及车门内侧的扶手处等,确保对冷敏感的身体部位能感受到明显的温暖呵护,让有限的能源用到刀刃上。

车身面板中安装的巴斯夫高性能泡沫则有助于营造车内冬暖夏凉的舒适气候环境。这种泡沫只需薄薄一层就可发挥极佳的隔热效率,几乎可以用于车身的所有部位。

”红外反射”

鉴于车辆的采暖和空调系统是其能源消耗的主要因素之一,smart和巴斯夫的研究人员将温度管理作为一个重点关注领域,并在smart forvision中采用了一整套措施来提高汽车空调的效率。比如,采用巴斯夫新型红外反射膜的隔热层被用于挡风玻璃和车窗,避免车内吸热升温。这是该技术首次应用于汽车领域。

除了玻璃部分之外,车身的油漆也兼具红外反射功能和极佳的耐刮擦性。由于采用了巴斯夫的特殊颜料,热辐射大部分被反射而非被吸收,油漆表面温度最多可降低20摄氏度,车内温度可降低4摄氏度左右。

( /董海荣 )

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