Bahan komposit digunakan dalam cangkang kemasan baterai kendaraan listrik untuk mengurangi "kecemasan jarak tempuh"
Environmental Protection Agency (EPA) mengatakan bahwa untuk setiap 100 pon mobil kalah, ekonomi bahan bakar meningkat sebesar 1-2%. Industri kendaraan listrik (EV) berkomitmen untuk meningkatkan efisiensi energi dan mengurangi "kecemasan jarak tempuh", yang tidak diragukan lagi membawa peluang bisnis. Cangkang kemasan baterai (juga dikenal sebagai slot baterai, kotak atau cangkang) kendaraan listrik terutama digunakan untuk mengemas dan melindungi baterai. Mereka berbeda dalam bentuk dan ukuran, dan seperti suku cadang mobil lainnya, mereka memiliki berbagai pilihan dalam hal bahan, dan persaingan antara bahan yang berbeda sangat ketat. Aluminium dan baja adalah bahan tradisional untuk kemasan baterai. Namun, bahan komposit dapat memberikan alternatif yang lebih baik, yang akan sangat meningkatkan kinerja kendaraan listrik.
masalah yang sulit
Saat ini, popularitas kendaraan listrik berskala besar terganggu oleh kecemasan jarak tempuh, karena orang khawatir bahwa jarak mengemudi tidak cukup lama setelah satu kali pengisian daya. Untuk mengurangi kecemasan jarak tempuh, tidak ada keraguan bahwa orang membutuhkan kendaraan listrik yang aman, ringan, dan hemat biaya. Agar kendaraan listrik mencapai tujuan ini di pasar, komponen mereka juga harus memiliki karakteristik ini. Jika komponen dapat dibuat dari bahan yang lebih ringan tanpa mempengaruhi keamanan dan fungsinya, tidak diragukan lagi merupakan pilihan yang bijaksana bagi desainer dan screeners material dari produsen peralatan asli (OEM) dan pemasok sistem.
Dalam beberapa hal, mengganti bahan logam dengan bahan komposit tidak hanya dapat dibandingkan dengan fungsi masa lalu, tetapi bahkan melampaui kinerja sebelumnya, karena bahan komposit membawa keuntungan tambahan. Contoh yang baik adalah cangkang kemasan baterai kendaraan listrik, karena bahan komposit dapat mengurangi berat, meningkatkan insulasi termal, mengurangi kebisingan, mengurangi getaran, dan mengurangi kekasaran suara dan getaran. Mari kita lihat lebih dekat semua aspek fitur komposit:
Mengurangi berat badan
Dapat dikatakan bahwa faktor pendorong utama untuk memilih bahan komposit adalah untuk mengurangi berat bodi mobil. Jika cangkang baterai terbuat dari bahan komposit 100% bukan aluminium, berat bodi mobil dapat dikurangi hingga 40%. Paket baterai yang terbuat dari bahan komposit ringan, yang memiliki efek positif pada desain kendaraan. Karena berat bodi mobil berkurang karena faktor kotak baterai, ukuran baterai dan mesin yang dibutuhkan akan berkurang saat menarik kendaraan yang lebih ringan. Efek spiral positif ini dapat mengurangi biaya kendaraan dan kecemasan jarak tempuh, dan membantu mempromosikan penggunaan kendaraan listrik skala besar.
Insulasi panas
Selain sifat ringan dari bahan komposit, juga menghindari kebutuhan untuk sistem isolasi terpisah, yang selanjutnya mengurangi berat bodi mobil dan membantu merampingkan rantai pasokan dan rantai nilai. Untuk cangkang kemasan baterai logam, sistem insulasi termal harus dipasang di sekitar bahan untuk menjaga suhu kerja baterai. Karena bahan komposit memiliki karakteristik insulasi panas, ia memiliki efek yang baik dalam mencegah perpindahan panas, sehingga tidak perlu menambahkan lebih banyak komponen yang ditambahkan berat dalam sistem.
Kebisingan, getaran dan kekasaran
Meskipun bukan faktor kunci yang terkait dengan keselamatan, kendaraan kebisingan rendah lebih layak secara komersial. Kebisingan, getaran dan kekasaran akustik vibro (NVH) adalah hasil dari getaran atau kebisingan, yang akan menyebar dan menyimpang melalui suara di kabin. Dibandingkan dengan bahan logam, kebisingan, getaran dan kekasaran getaran akustik (NVH) dari bahan komposit lebih kecil karena karakteristik redaman yang melekat. Hal ini berlaku untuk paket baterai dan komponen kendaraan lainnya, dan perbedaan antara keduanya mungkin berarti bahwa dalam hal pengalaman berkendara, yang satu lebih mewah dan nyaman, sementara yang lain kurang nyaman.
Keamanan
Dari perspektif bodi yang lebih besar, cangkang baterai komposit dapat dirancang sebagai bagian dari struktur bodi, yang tidak hanya dapat melindungi baterai, tetapi juga melindungi penumpang di dalam kendaraan. Sifat kekuatan dan kekakuan bahan komposit melebihi aluminium atau baja, yang dapat memberikan keamanan kecelakaan yang lebih baik. Kombinasi ini akan membutuhkan kerja sama yang erat antara pemasok paket baterai dan desainer sasis, tetapi layak untuk meningkatkan keselamatan kendaraan.
Cetakan Pultrusion
Produksi skala besar sangat penting untuk mengurangi total biaya. Metode manufaktur berkelanjutan, seperti pultrusion, dapat digunakan untuk memproduksi komponen paket baterai untuk kendaraan listrik. Dibandingkan dengan metode manufaktur komposit lainnya, proses pultrusion memungkinkan produsen komposit untuk mengisi lebih banyak serat di penampang yang sama, yang dapat menghasilkan bagian yang lebih kuat tetapi lebih ringan.
Ingat, serat adalah bagian yang membawa beban bahan. Bekerja sama dengan produsen komposit, kandungan serat dan pengaturan dapat dirancang secara tepat untuk mencapai karakteristik rasio berat terhadap kekuatan terbaik.
Bagaimana perkembangannya di masa depan?
Jika, seperti yang diprediksi oleh Badan Perlindungan Lingkungan AS (EPA), produsen peralatan asli (OEM) bisa mendapatkan pengembalian efisiensi energi dari kendaraan ringan, maka komposit tidak diragukan lagi akan memainkan peran. Fungsinya tidak hanya untuk mengurangi berat kendaraan, tetapi juga untuk meningkatkan keselamatan kecelakaan, meningkatkan kinerja dinamis dan pengalaman berkendara kendaraan, dan meningkatkan kekuatan keseluruhan kendaraan. Kecemasan jarak tempuh masih menjadi salah satu masalah utama yang harus diatasi oleh industri kendaraan listrik. Mengingat pilihan bahan selain bahan cangkang baterai tradisional merupakan langkah penting untuk mengurangi berat bodi mobil dan meningkatkan ekonomi bahan bakar.
Sumber: Jung
