2021年1月21日消息，在美國，環境保護署（EPA）表示，一輛車每減少100磅（45公斤）的重量，燃油經濟性將提高1-2％。讓我們考慮與傳統金屬產品相比，復合材料電動汽車電池外殼如何支持整體輕量化任務，并提供更多的結構優勢。電動汽車的電池外殼（也稱為框架、盒子或外殼）的主要目的是保持和保護電池。它們具有不同的形狀和大小，并且與其他汽車部件一樣，是爭奪知名度的幾種材料的發揮作用的地方。鋁和鋼是傳統的材料選擇。但是，復合材料可以提供改進的替代方案，

考慮將鋁或鋼用于電動汽車的電池盒

碳纖維型材

拉擠成型零件

電動汽車面臨的障礙

目前，大規模電動汽車的采用受到范圍焦慮的困擾，因為人們擔心車輛一次充電就無法行駛足夠遠的距離。為了減輕這種情況，毫無疑問，需要安全，輕便和具有成本效益的電動汽車。為了使這些電動汽車進入市場，構成它們的組件還必須具備這些品質。如果可以使用較輕的材料來制造零件而又不影響安全性和功能，那么對于原始設備制造商和系統供應商而言，對于設計人員和材料選擇人員而言，這無疑是輕而易舉的事。在某些情況下，從金屬轉換為復合材料不僅與以前的功能匹配，而且還帶來了更多好處，從而超越了以前的功能。這在電動汽車電池外殼的情況下得到了證明，因為復合材料可以減輕重量，改善絕緣性，降低噪音，減少振動和降低噪音。

復合材料可降低EV重量

可以說這是選擇復合材料的主要驅動力，因為如果外殼由純復合材料而不是鋁制成，則可節省多達40％的重量。較輕的電池盒會對整個車輛產生積極的連鎖作用。車輛重量較輕時，需要較小的電池（或混合動力車要減小的發動機尺寸）來牽引車輛。這種積極的螺旋效應可降低車輛成本和行駛里程焦慮，這將在電動汽車的大規模采用中發揮重要作用。

無需單獨的絕緣系統

除了本身就是一種較輕的材料外，復合材料還消除了對單獨的隔熱系統的需求，該系統可進一步減輕重量，并有助于簡化供應和價值鏈。對于金屬電池外殼，需要在材料周圍增加絕緣系統，以將電池保持在工作溫度下。由于復合材料的絕緣性能，這些材料已經在防止傳熱方面做得很好，而無需在系統中增加更多的重量增加部件。

降低NVH的電動汽車

雖然不是安全性至關重要的因素，但安靜的車輛是更具商業可行性的車輛。NVH是振動或噪音的結果，這些振動或噪音會在機艙內以聲學方式傳播和輻射。復合材料的NVH比金屬的少，因為前者具有固有的阻尼特性。對于電池盒以及其他車輛部件而言，這是正確的，并且可能意味著豪華駕駛體驗與不舒適駕駛體驗之間的差異。

提升電動汽車安全性

縱觀更廣闊的車輛，復合電池外殼可以設計為車身結構的一部分，不僅可以保護電池，還可以保護車輛的乘客。復合材料的強度和剛度特性超過了鋁或鋼，從而提供了更好的碰撞安全性。這種整合將需要電池盒供應商和底盤設計者之間的密切合作，但確實有可能提高車輛的安全性。

拉擠成型

大批量生產對于降低總體成本至關重要。可以使用拉擠成型等連續制造方法來生產EV電池盒組件。與其他復合材料制造方法相比，拉擠成型工藝使復合材料制造商可以在相同的橫截面中填充更多的纖維，從而可以制造出更堅固但更輕的部件。

記住，纖維是承載材料負載的部分。與復合材料制造商緊密合作，可使設計人員精確地設計纖維含量和排列方式，從而以最佳價格獲得最佳的強度和重量性能。

復合電動汽車電池盒的下一步是什么？

如果OEM能夠獲得EPA預測的輕量化的能源經濟回報，那么復合材料無疑將發揮作用。這可能不僅僅是簡單地減輕車輛的質量，而且還提高了碰撞安全性，駕駛動力和體驗以及車輛的整體強度，其作用要大得多。范圍焦慮仍然是電動汽車行業必須克服的關鍵障礙之一，在傳統的電池外殼材料選擇之外進行思考是減輕車輛重量和提高燃油經濟性的關鍵步驟。