大陆集团在2021年发布了可持续发展战略,在2050年之前,携手价值链合作伙伴,共同实现可持续发展目标。大陆集团康迪泰克秉持“立足于本土、服务于客户”的理念,深耕轻量化及减碳技术,为客户和行业提供全面的解决方案。
近年来,电气化、轻量化、小型化及节能减排等已成为汽车行业的关键词,也是低碳出行背景下发展的必然趋势。其中,关于轻量化和减碳的相关技术,更是车企和零部件供应商发力的核心领域。
大陆集团康迪泰克车辆流体系统中国及韩国业务中心负责人张树兵先生
拥有深厚技术积淀的大陆集团康迪泰克,依托百年的设计经验,在不断创新的轻量化及减碳的技术路径中,致力于为客户和行业提供全面的解决方案。大陆集团康迪泰克车辆流体系统中国及韩国业务中心负责人张树兵先生说道:“我们通过不断投资,实现了材料及加工工艺的多元化,尤其是轻量化的材料,包括塑料(PA/PP/PPS等)、热塑弹性体(TPE)等单层、多层以及复合材料的产品开发。同时,我们在工业自动化、可持续发展、氢能源产品开发等领域不断创新,取得了多项成果。”
创新轻量化技术,提供解决方案
无论是传统汽车,还是新能源汽车,轻量化都被视为关键的技术探索方向。在车辆流体系统细分领域,如何通过创新技术、多种材料、制造工艺及优化设计等来实现车辆轻量化,并保障车辆运行安全和NVH控制水平?大陆集团康迪泰克洞悉行业需求,创新了轻量化的技术路径。
大陆集团康迪泰克充分利用多种不同材料的配方设计以及加工能力,包括塑料(PA/PP/PPS等)、热塑弹性体(TPE)、比较轻的铝材及薄壁不锈钢波纹管等,实现材料设计轻量化。另外,通过将温度、压力等传感器及芯片集成到产品上,对产品和系统进行集成化设计,实现零部件的节省和产品的小型化以及轻量化效果。依托经验丰富的全球专业团队,大陆集团康迪泰克提供优化的材料组合,进行优化的组合设计,实现设计的轻量化。
面对市场需求和主流技术路径,大陆集团康迪泰克不断优化零部件结构、改善产品性能,凭借创新的解决方案,来帮助车辆流体系统及其相关部件减重。其中,在二氧化碳制冷剂(俗称“冷媒”)管路方面,二氧化碳冷媒(R744)汽车空调管路是一个典型的创新方案。它包括复合材料软管、铝管以及专利连接技术ContiLockR,在四层复合材料软管内加入了不锈钢波纹管,采用激光焊接、多O形圈接头扣压等技术,实现了超低冷媒渗透。二氧化碳冷媒的管路及连接技术,匹配于二氧化碳
二氧化碳冷媒(R744)汽车空调管路
冷媒热泵系统,助力汽车使用天然气体二氧化碳冷媒,其适合用于新能源汽车,尤其是电动车。
张树兵先生表示:“我们以塑料或者热塑弹性体材料为主的动力电池冷却管路系统方案,相对于橡胶材料为主的产品,重量降低可达60%;轻量化设计的紧凑型电池包热管理管路技术方案,降低管路所占用的电池包内空间,从而提升电池包能量密度5%~10%;集成式设计方案,可以减少零部件的数量和重量;使用薄壁不锈钢波纹管来替代普通钢管,在保证工作压力和产品柔性的基础上,降低产品重量,该技术已经广泛应用于颗粒物捕集器(OPF)/废气再循环(EGR)等系统中。”
突破挑战,助力车辆实现热管理优化
相对于传统汽车,电动汽车在热管理系统方面提出了更高的要求,比如对电池进行冷却甚至加热、在冬季为驾驶室加热、电驱动热管理等。然而,动力电池的热失效风险及其复杂的工况,对电动汽车的热管理系统提出了新的挑战。
据张树兵先生介绍,大陆集团康迪泰克为纯电动车辆、混动车辆的流体系统提供行业领先的技术,助力实现热管理优化。首先,二氧化碳冷媒(R744)汽车空调管路技术方案,更加匹配低温热泵,可实现–10~–30℃左右下环境热量的充分吸收利用(目前的含氟化工合成冷媒HFC/HFO热泵在–10℃以下基本无法正常工作),从而最大可能地降低电动车驱动电池电能的消耗,有效地增加电动车低温工况的续驶里程。
其次,电动车动力电池的空调管路技术方案、电动车电驱动热管理、润滑系统相关管路及其他零部件的优化,都对热管理起到很重要的作用。再次,多种轻量化材料集成的小型化电池包热管理管路技术方案,可以满足极限电池包内部空间要求,实现稳定可靠连接。由塑料及塑料波纹管、金属波纹管,橡胶和橡塑弹性体等材料优化组合的动力总成热管理系统管路,及电动车动力电池的油冷和浸没冷却技术等,能够助力车辆实现热管理优化。
快速响应市场需求,坚持定制化服务
在具体的应用层面,大陆集团康迪泰克车辆流体系统与全球主机厂始终保持着紧密的合作,为他们推出量身打造的车辆流体系统的定制化服务。
比如,为某电动车品牌定制了“五角管路总成”,把五只不同的管路通过特殊的固定方式并联在一起,满足了热泵系统的各项功能,同时实现了集成化、轻量化。又如,给某跑车品牌的混合动力汽车设计了一套包含橡胶、塑料和塑料波纹管等材料的冷却系统,在达到其较高工作温度要求的基础上,整个系统的重量比传统设计降低了46%,减重3.6kg,这在整车产品生命周期中可以实现相当可观的减碳效果。张树兵先生补充道:“大陆集团康迪泰克创新的多种材料优化集成的解决方案,已经广泛应用于电动汽车、商用车的电驱动系统。我们拥有二氧化碳冷媒(R744)汽车空调管路的专利技术,是目前全球唯一一家实现量产的供应商。”
值得一提的是,大陆集团康迪泰克拥有专业的设计和仿真模拟团队以及集成设计专家,可结合客户的要求和输入,为客户定制轻量化的设计方案。张树兵先生认为:“客户需求是我们的第一使命,以客户为中心,加快产品迭代升级,坚持定制化,提供包括产品设计开发、仿真模拟及实验验证等全面的工程技术服务。同时,加强与产业链上游的紧密合作,强化与供应商保持长久紧密的合作伙伴关系,互惠共赢,共同加大轻量化和可持续新材料的开发,一起应对不断快速变化的市场需求。”
推广低碳技术,共同实现可持续发展
随着排放标准的日益严苛,大多数污染物的限值指标标准将会大幅提升,测试条件将更加严苛,测试里程也会变得更长。
面对这一情况,大陆集团康迪泰克车辆流体系统也针对性地提出了自己的解决方案:塑料、热塑弹性体、铝以及金属波纹管等轻量化产品的开发,能够降低车辆自重,从而降低车辆的能耗,助力实现节能减排;为新能源汽车,尤其是电动车和氢能源汽车提供不同材料的解决方案,助力零排放汽车市场的发展;可持续的产品设计,实现产品生命周期之后的回收处理,避免环境污染;二氧化碳冷媒(R744)汽车空调管路技术、电驱动热管理及润滑相关技术,助力新的低碳技术推广;生物基以及可回收材料的应用,提高产品的可持续性;降低产业链尤其是内部的能耗,是实现可持续发展的重要环节。张树兵先生介绍说:“我们已通过I-REC取得国际绿证,自2020年起,康迪泰克各工厂均使用可再生电力用于生产运营。”
橡胶、塑料以及热塑弹性体多种材料管路系统
“大陆集团在2021年发布的可持续发展战略中,明确了四大重点领域和八大关键要素。具体而言,四大重点领域包括在整个价值链(产品、运营、供应链)上实现100%的碳中和;在移动出行与工业领域实现100%零排放;实现100%负责任的采购和业务合作伙伴关系;实现100%资源与产品生命周期的闭环管理。八大关键要素包括良好的工作条件、绿色安全工厂、质量标杆、创新与数字化、安全出行、长期价值创造、可持续的管理方式及企业公民。”张树兵先生最后说道。
如今,随着轻量化、低碳环保等理念的深入发展,新能源汽车迎来了良好的发展机遇,并呈现出持续增长的态势。大陆集团康迪泰克将继续加大前沿科技的投入,坚持创新产品和解决方案来推动车辆轻量化发展,开发可持续性材料及减碳技术,积极助力行业朝着“双碳”目标迈进!
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