新能源汽车动力电池，因自身重量缺陷和能量密度需求矛盾，在整车零件子系统中，轻量化需求显得尤为迫切。

       在动力电池中，托盘占去了电池系统重量的20~30%，实为主要结构件。因此在保证电池功能安全前提下，托盘的轻量化就成为电池结构件主要改进目标之一。

       从材料综合指标评估来看，铝合金材质，首先能满足车辆零部件包括电池系统结构需求，仍然是替代部分钢结构的材料。不过，高强钢板自身也在走轻量化技术道路。因此，铝合金材质和轻量化高强钢板在材料选用的道路上一直呈现出胶着前行的状态。

       胶着前行的铝和钢

       由于顺应了产品的节能、环保、轻量化发展趋势，铝一般都是企业实现轻量化的主要方案。但是轻量化并非是车企选材时的唯 一考量因素，成本亦是。

       毋庸置疑，铝轻量化效果 明显，因而在未来也将得到越来越广泛的应用。铝合金虽然成本偏高，但是其优异的可加工性、低密度（铝合金的密度为2.7g/cm）、耐腐蚀性、高可回收循环利用等特性，优势明显，仍然是实现电动化的新能源汽车轻量化进程的重要标志。

       达克全球咨询对北美车均铝用量进行了调研和预测，它们发现从1996年以来，铝在车辆中应用呈现出逐年增长的趋势，且自2012年开始出现攀升态势。2015年时车用铝含量已经达到400磅/辆（约合181kg/辆），到2020年则超过450磅/辆（约合204kg/辆），到2028年突破550磅/辆（约合249kg/辆）

       当然，受制于成本因素，铝合金在各个车型上应用，也不尽相同。由此可见，尽管铝合金轻量化发展应用趋势是清晰和明朗的，但是成本因素仍在制约着它大踏步向前发展。其实，一种材料不可能完全替代另外一种材料。任何一种材料，不管是从成本角度、性能角度，都是各有所长，并行发展的。只能说，一种材料，在某一方面，能更好的符合技术或市场发展需要而已。

       铝材料在新能源的应用，主体还是轻量化需求、节能需求。目前，以40KWh的电池系统为例,如果采用钢材结构,其成本可以控制在1千元以内；如果采用铝型材拼焊壳体结构,在3~5千元之间。成本比例，铝合金仍然是钢板材质的3~5倍。

       铝在新能源的推广应用中，成本因素，仍然是一只拦路虎。但是，这不妨碍技术的进步和发展。但我们需要明晰的是，在现阶段，钢、铝特性差异带来的设计差异有哪些呢？

       电池托盘结构设计更需“因材施教”

       钢、铝材质在强度、抗疲劳、弹性模量、抗拉、抗压、抗剪、抗弯等特性参数方面，存在非常大的差异。采用金属合金技术，确实在某些方面，例如强度特性方面，较纯铝，获得非常显著的提升。但是，单一特性的强化，并不代表本质特性转移和完全变化。尤其在车辆工程中，动、静态载荷下，特性差异，表现的更加明显。所以说，在结构设计中，尽管功能是完全相同的零件，铝合金结构也不能等同于钢结构设计。

       小结

       铝作为车辆轻量化的重要材料，必须立足全球市场，长期关注其可持续性发展。同时，也要正确看待钢、铝在车辆应用中的成本因素和技术进步的区别。铝在设计中的正确应用，需要对材质特性的更深的理解。特别是针对重载荷的电池托盘应用，还需要不断摸索，做到心中有数，不断积累应用经验，才能在轻量化的应用中游刃有余，不断进步。

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