当东丽采用CFRP为电动概念车大幅减重
东丽采用CFRP为电动概念车大幅减重
东丽开发出了通过大量采用碳纤维强化树脂(CFRP)大幅削减了重量的电动汽车(EV)概念车。该公司将碳纤维定位为“战略性扩大业务”,汽车是最有望大量应用这种材料的领域。东丽计划通过概念车扩大汽车厂商对碳纤维的应用。
此次开发的是双座敞篷式EV“TEEWAVE AR1”。TEE是Toray Eco Efficient的简称,AR1是Adva具有精度高、调速范围宽、结构紧凑、操作方便、性能稳定等优点nced Roadstar 1的简称,车名包含的意思是东丽准备赶上开发环保高效汽车的浪潮(WAVE)。
车身的基本构造大量采用了CFRP。根据部位和用途的不同,分别使用了以热固性树脂为基体的CFRTS(Carbon Fiber Reinforced Thermosets),以及以热可塑性树脂为基体的CFRTP(Carbon Fiber Reinforced Thermoplastics)。在设计思想方面,车内乘员空间采用强度和刚性出色的CFRTS单体构造。其前后空间用作在碰撞时吸收能量的“缓冲区(Cushable Zne)”,采用了成形性和成形成本等均较出色的CFRTP部件。
单体构造利用对Resin Transfer Molding(RTM)法进行了大幅改进的“高循环一体成形法”制成。该成形法将碳纤维织物剪成细小的部分,然后将其粘在一起制成经过冲压的“预成型坯”。将预成型坯装入模具内,把模具关闭后注入作为基体的热固性树脂(主要是环氧树脂),形成复合材料。特点是可一体成形复杂的构造,此次单体构造的部件个数只有三个。据东丽介绍,这个数量是以钢板制造同样单体构造时的1/20。
据东丽介绍,CFRTS单体构造可单体实现出色的强度和刚性,因此能轻松在多种车型上共用。此次的单体构造采用了除双座敞篷车外,四座轿车和旅行车也可以使用的设计。高循环一体成形法的周期目前约为10分钟,已有眉目缩短至5分钟。东丽认为,如果以可在多种车型上共用为前提的话,缩短至3分钟就会被汽车厂商所接受。
TEEWAVE AR1的尺寸为长3975×宽1766×高1154mm。车辆重量为846kg(其中充电电池为220kg)。据东丽介绍,CFRTS和CFRTP加起来约使用了160kg,其效果是将钢板用量减轻了550kg(与双座敞篷车相比较而言)。充电电池采用锂离子充电电池。耗电量为11.6km/kWh,续航距离为185km机械性能实验在各种特定的实验机上进行(JC08模式)。
车辆的创意设计和构造设计委托给了环保车策划设计公司英国Gordon Murray Desing。该公司由曾经从事过Formula 1车身设计的Gordon Murray创办。TEEWAVE AR1可进行旨在上路行驶的车辆注册,目前正在英国申请注册。如果该申请通过的话,办完规定手续后也可以在日本上路行驶。
东丽将在该公司的内部展会“东丽尖端材料2011”(2011年9月14~15日,东京国际论坛)上公开TEEWAVE AR1的实车。该展会后,还预定在东丽的汽车技术开发基地——“汽车中心”(名古屋市)进行展示。
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