【電動車】新材料讓電動汽車走得更遠

眾所周知，汽車原廠委託製造商 (OEMs) 正在積極開發電動汽車 (EV)。他們在向消費者銷售技術時面臨的阻力包括價格和車輛續航里程。因為兩者之間存在直接關聯——2021年，對於任何價格低於 40,000 美元的電動汽車，平均車輛行駛里程為187英里，而任何內燃機 (ICE) 車輛的最低行駛里程為 240 英里。

在理想的充電和放電條件下，EV 電池每年也會退化 2% 到 3%，從而進一步影響車輛使用壽命期間的續航里程。為了克服這些障礙，製造商正在尋求將新材料集成到他們的設計中，以幫助電動汽車走得更遠。

一個關鍵的重點領域是輕量化—通過材料和設計選擇使車輛更輕。電動汽車的電池及其相關系統很重，因此製造商正試圖以任何可能的方式減輕車輛的重量。配備內燃機的車輛也很重，但與電動汽車不同，內燃機動力車輛的續航里程對其質量的減少不太敏感。

選擇合適的汽車材料

對於對特定材料感興趣的客戶，Ansys 材料數據庫提供了他們需要的所有數據。但仍由每個客戶決定他們是否為他們的電動汽車應用找到了正確的材料選擇。 Ansys 提供了一個龐大的數據庫，其中包含來自眾多公司的不同聚合物；然而，在 Granta MI 中，搜索模擬就緒材料可根據重要特性將列表縮減至 2000 種聚合物。它是 Ansys 模擬用戶（包括尋求材料解決方案以應對其輕量化挑戰的原廠委託製造商）可用的獨家材料數據子集。

與溫度相關的數據，是與電動汽車設計直接相關的該子集的一個重要元素。通常，原廠委託製造商使用非常高性能的聚合物來解決電池組和高壓線附近的高溫問題，或者在車輛內部或外部暴露在直射陽光下很容易使溫度升高到 50 攝氏度（120 華氏度）以上。擁有具有正確熱特性的數據可以準確模擬一系列溫度，從而實現更好的熱管理。

聚合物表現出高度非線性行為，要準確模擬該行為，需要使用非線性材料模型。這些非線性模型通常需要應力-應變數據，因此如果沒有這些數據，將無法使用這些模型，且模擬精度也會受到影響。利用 Granta MI 提供的溫度相關和非線性材料數據，原廠委託製造商可以使用 Ansys 技術的全部範圍運行多個模擬，並期望獲得良好的結果。

資料來源 Ansys Inc.