随着汽车行业日益设计和生产更具可持续性的电动驱动车辆，制造商需要通过将传统适用于内燃机（ICE）的零部件改造为符合电动汽车（EV）要求的部件来适应这一变化——这意味着需要更高电压的电池、更高效的散热器、更轻的零部件以及可持续采购的材料。 随着越来越多的汽车企业开始向客户提供混合动力和 EV 技术，现在正是重新审视零部件设计和适用材料，以紧跟汽车行业趋势的时机。
尽管 2020 年的事件曾暂时大幅降低 EV 及其他汽车的需求， 预计 2022 年至 2027 年全球电动汽车市场需求的复合年增长率将达 41.5% -- 到 2030 年，市场规模预计将超过 7,180 亿美元。
降低汽车和 EV 设计中零部件重量的重要性
铝在汽车应用中的优势
除上述因素外， 大规模电动化面临的一项主要障碍是车辆整备质量增加——这一趋势需要通过轻量化技术加以应对。 更轻的零部件可使整车更轻，进而提高电动和混合动力汽车的能效。鉴于电动汽车电驱动总成、电池、充电接口和变速器的快速发展及其对车辆重量的影响，市场对具备丰富轻量化制造经验和能力的供应商需求日益增长。
这正是铝发挥作用之处。铝的强度、耐腐蚀性、低重量和散热性能为机械设计人员带来显著优势。 薄壁铝铸件还能够承受所有压铸合金中的最高工作温度。尤其对于汽车行业，选用具备这些特性的合金可提高混合动力汽车的燃油效率，并使混合动力和电动汽车加速更快、制动更迅速、操控性更佳。
锌作为替代性减重方案
对于重量并非关键因素的零部件，锌可以成为出色的替代选择。由于大多数工程师高度关注材料本身的重量，因此在轻量化压铸应用中，锌常被忽视；实际上，锌可能是更具经济性的选择。
由于锌具有更高的流动性，压铸件可制成更薄、更精细且更复杂的结构，从而无需进行铝合金和镁合金几乎总是需要的二次加工。 在薄壁应用中，随着材料用量减少，零部件会自然减轻重量，从而在熔炼和回收过程中节省材料成本和能源。
锌的另一项优势是可延长模具寿命。由于锌压铸合金的熔点较低，锌部件使用的模具寿命可达铝用模具的 10 倍，约为镁用模具的五倍。在设计大批量、复杂零部件时，考虑到模具投资，锌可带来极高的成本效益。
压铸对日益增多电子功能至关重要的屏蔽部件
EV 行业面临的另一项障碍，是需要处理数量不断增加的电子传感器。需要采用精密铸造的薄壁壳体，以便在净成形设计中定位电子组件及散热器等其他部件。压铸可将内部特征直接制造于零部件中，无需额外工序，从而显著提高精度，并节省高成本的二次加工。
随着自动驾驶汽车日益普及，传感器、雷达和摄像头变得愈加先进，且对车辆功能愈发关键。锌等具有高耐磨性和结构完整性的合金，非常适合制造用于汽车安全和电子部件的多面复杂形状。相比之下，铝等具有高导热性和轻量化能力的合金，是电池包、电机壳体和散热器系统的理想材料。
工艺和合金至关重要
随着 EV 和混合动力汽车行业持续快速增长，选择合适的制造工艺和合金不仅对车辆安全性和性能至关重要，也关系到项目的成功和预算。轻量化具有诸多优势，包括减少驱动重型车辆所需的能耗；压铸合金还可凭借其净成形设计和热学特性，为车辆电子部件增加提供解决方案。请联系由专业工程师组成的团队，开启面向制造的设计之旅。