第一篇：汽车材料的应用现状与发展趋势探讨
http://www.xiexiebang.com 得到无间隙原子的材料组织[9]。IF钢是目前世界最先进的汽车用钢之一。由于没有间隙原子，IF钢具有优越的深冲性能，近年来由于冶炼技术的提高，钢材强度也进一步提高，目前其最高强度已经达到了440MPa[10]。高强度的IF钢广泛用于制造车身结构件和“开合件”，能使汽车构件减轻、变薄，因此，发展、应用前景很广阔[11-13]。
BH钢（Bake Hardenable Steel）,即烘烤硬化钢。这是一种低碳、低屈服强度和较好成形性的钢。在其成形过程中产生应变硬化，随后通过油漆烘烤（约170℃）或高温处理，产生烘烤硬化，能很好的解决钢板的成形性和抗凹陷性的矛盾，还能获得良好的表面质量[14]。世界多家汽车公司均已掌握了BH钢的相关工艺技术，诸如特殊的冲压工艺技术、激光焊接技术等，使BH钢的应用范围向制造汽车外覆件，如发动机罩、行李箱盖板、车门等发展[15]。
DP钢（Dual Phase Steel），双相钢。双相钢最早发展于20世纪70年代，其组织中主要由铁素体和马氏体组成。马氏体为强化相，以小岛状形式分布于铁素体上，其体积分数通常随强度的增加而增加；软相铁素体是连续的，从而使这类钢具有极好的延展性。但是，当发生形变时，应变主要集中在被岛状马氏体包围的强度相对较低的铁素体上，产生高硬化速率且具有高延伸率[16]。因此，与具有相同屈服强度的普通钢相比，DP钢具有更高的抗拉强度，是一种高成形性、高强度的钢材，制造工艺和方法比较简便。它主要用于需要高强度、高抗碰撞吸收能且对成形要求严格的汽车零件，如车轮、保险杠、悬挂系统等[17]。如美国通用和福特公司用双相钢制造汽车轮辐，质量减轻约14%，而疲劳寿命可达普通碳素钢的2倍[18]。
TRIP钢（Transformation Induced Plasticity Steel）,相变诱导塑性钢。此种钢是由贝氏体、奥氏体和铁素体组成的一种低碳型高强度钢。因其应变诱发残余奥氏体发生马氏体转变，提高了钢材的强度和延性而得名[19]。TRIP钢比具有同样强度的钢材有更高的疲劳强度。这是由于在钢材变形时形成的疲劳裂纹的尖部，局部的残余奥氏体转变为马氏体产生了显著的加工硬化，并伴随相变产生的压应力阻碍了疲劳裂纹的扩展，因而改善了疲劳性能[20]。在汽车制造中选用TRIP钢制成车架横梁件或者其他构件上，可以充分发挥这种钢既有高强度、又有高塑性的特点，达到轻量化和降低油耗、减少排放的目的，而且可以改善整车的安全性能，提升该车的性能等级[21]。
镀锌板因其具有良好的可焊性、成形性、镀层附着能力，特别是优良的耐蚀性，近年来发展和应用非常迅速，现在已开发出很多产品[22]。早期镀层多为纯锌镀层，近年来又开发出了热镀Zn10%-Fe20%合金镀层板、电镀Zn-Ni合金镀层板等新产品，其镀层结合力、防腐性能、成形性能以及综合性价比等更好。目前，围绕汽车轻量化、高安全性、绿色环保等因素，大量新的镀层钢板正在研发当中，原有产品也正在进行性能改进。
超细晶粒钢是当前世界汽车用钢铁材料研究的热点。超细晶粒钢是21世纪先进高性能结构材料的代表。其强化思路具有明显的特点，即通过晶粒的超细化同时实现强韧化，完全
http://www.xiexiebang.com 具有高的弹性变形能力；②其密度约为钢的1/3，纯铝的密度仅为2.68g/cm3;③具有良好的导热性，导热性比钢大3倍，仅次于铜；④机械加工性能比钢高4.5倍；⑤单位质量导电率为铜的2倍；⑥其表面具有良好的耐蚀性，可形成致密的氧化膜，即使在酸性介质中也具有良好的耐蚀性；⑦加工性能好，可铸造，容易和一些金属融合形成性能优异的铝合金，可锻造、焊接、轧制、冲压成形，类同于钢，以满足不同的使用个加工要求；⑧无磁、无毒、无火花放电[32-34]。
汽车用铝合金主要有变型铝合金和铸造铝合金两大类[35]。变型铝合金主要用于制造汽车散热系统、发动机罩、车身等。铸造铝合金主要用于制造变速箱壳体、发动机缸体、轮毂等。未来汽车材料构成比例中，铝合金的比例还会进一步增加。如在德国的试验车中，铝合金使用率达到了全部材料质量的30%。可以预言，未来若干年铝合金仍旧是汽车轻量化选材的首选材料[36]。
除了铝合金外，镁合金也是车用轻质合金材料之一。虽然镁合金的用量远不如铝合金，在汽车上的应用比例约占0.3%，平均质量约5KG，但是，近年来镁合金的用量正在迅速增加[37]。
镁合金材料具有密度小、可回收、比刚度接近铝合金和钢材、比强度高于铝和钢材、易切削、尺寸稳定性好、优良的阻尼减震性能、抗EMI电磁波等优点[38]。
研究汽车用镁压铸件并将镁合金材料应用于汽车制造是汽车轻量化的热点。镁合金用于制造座椅、轮圈可以减少振动，提高汽车安全性和舒适性，制造发动机气缸盖、离合器壳、变速器壳等在降低噪声方面优于一般金属材料。此外，镁合金还被大量应用于制造汽车仪表、车门框架、转向盘等元件。欧盟、日本、美国等用镁合金以制造零部件为主，占汽车用镁合金用量的80%以上[39-40]。
除了常用镁合金外，各种新型镁合金相继问世，据2007年第1期《现代材料动态》报道，一种耐热、抗蠕变稀土镁合金汽车材料由瑞格镁业研发成功，并用于制造多个汽车部件。
钛合金属于新型结构材料。钛合金具有优异的综合性能，密度小，密度仅为钢的60%左右，比断裂韧性和比强度高，抗腐蚀性能优异，在较高的温度下仍能保持较高的强度和其他机械性能，可在450℃~500℃的温度环境下长期工作而不失效。钛合金还有较好的低温性能，如间隙元素极低的钛合金TA7，在—253℃还具有一定的塑性[41-42]。
随着科学技术的日渐成熟和低成本钛合金的开发，钛合金在汽车材料上的应用得到了不断的发展。日本正在用Ti-5Al-2Cr-Fe合金试制曲轴。宝马、法拉利、本田、通用等世界著名汽车厂家已经将钛制连杆、气门、气门弹簧等应用于发动机。通用、大众公司底盘系统中悬挂系统的加速器、制动踏板、紧固件等也采用了钛制零件。此外，钛制轮毂、阀、螺栓、中控台面板等零件在通用、福特等汽车产品中亦可见[43-44]。
4.车用陶瓷
陶瓷是一种具有独特的力学、热学性能的无机非金属材料。它具有高温强度高、耐腐蚀、5
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第二篇：金属材料的应用现状与发展趋势
金属材料的发展现状与前景
摘要：金属是人们日常生活生产中最不可或缺的材料，更是人类社会进步的关键所在，本篇论文主要论述金属材料的种类、性能及在社会发展中的重要应用，并且展望金属材料在未 的发展前景。
关键词：金属材料、镁合金、铝合金、稀土、汽车
引言
金属材料是指由金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金、金属间化合物和特种金属材料等。
人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代，均以金属材料的应用为其时代的显著标志。现代，种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。我们对金属材料的认识应从以下几方面开始：
一、分类：
金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。
1、黑色金属又称钢铁材料，包括含铁90％以上的工业纯铁，含碳 2％～4％的铸铁，含碳小于 2％的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金等。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。
2、有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，并且电阻大、电阻温度系数小。
3、特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等；还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金，以及金属基复合材料等。
4、金属材料按生产成型工艺又分为铸造金属、变形金属、喷射成形金属，以及粉末冶金材料。铸造金属通过铸造工艺成型，主要有铸钢、铸铁和铸造有色金属及合金。变形金属通过压力加工如锻造、轧制、冲压等成型，其化学成分与相应的铸造金属略有不同。喷射成形金属是通过喷射成形工艺制成具有一定形状和组织性能的零件和毛坯。
二、性能
金属材料的性能可分为工艺性能和使用性能两种。为更合理使用金属材料，充分发挥其作用，必须掌握各种金属材料制成的零、构件在正常工作情况下应具备的性能（使用性能）及其在冷热加工过程中材料应具备的性能（工艺性能）。
材料的使用性能包括物理性能（如比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等）、化学性能（耐用腐蚀性、抗氧化性），力学性能也叫机械性能。
材料的工艺性能指材料适应冷、热加工方法的能力。
三、应用现状：
金属材料的发展已从纯金属、纯合金中摆脱出来。随着材料设计、工艺技术及使用性能试验的进步，传统的金属材料得到了迅速发展，新的高性能金属材料不断开发出来。如快速冷凝非晶和微晶材料、高比强和高比模的铝锂合金、有序金属间化合物及机械合金化合金、氧化物弥散强化合金、定向凝固柱晶和单晶合金等高温结构材料、金属基复合材料以及形状记忆合金、钕铁硼永磁合金、贮氢合金等新型功能金属材料，已分别在航空航天、能源、机电等各个领域获得了应用，并产生了巨大的经济效益。
1、镁及镁合金
镁由于优良的物理性能和机械加工性能，丰富的蕴藏量，已经被业内公认为最有前途的轻量化材料及21世纪的绿色金属材料，未来几十年内镁将成为需求增长最快的有色金属。1.1在汽车领域的应用
20世纪70年代以来，各国尤其是发达国家对汽车的节能和尾气排放提出了越来越严格的限制，这些要求迫使汽车制造商采用更多高新技术，生产重量轻、耗油少、符合环保要求的新一代汽车。据测算，汽车自重减轻10%，其燃油效率可提高5.5%，如果每辆汽车能使用70公斤镁，CO的年排放量就能减少30%以上。镁作为实际应用中最轻的金属结构材料，在汽车的减重和性能改善中的重要作用受到人们的重视。1.2、电子及家电用镁合金
汽车行业对镁合金的大量需求，推动了镁合金生产技术的多项突破，镁合金的使用成本也大幅度下降，从而促进了镁合金在计算机、通讯、仪器仪表、家电、医疗、轻工等行业的应用发展。其中，镁合金应用发展最快的是电子信息和仪器仪表行业。在薄壁、微型、抗摔撞的要求之下，加上电磁屏蔽、散热和环保方面的考虑，镁合金成了厂家的最佳选择。另外，镁合金外壳可使产品更豪华、美观。在电子信息和仪器仪表行业的镁合金制品的单位重量和尺寸不如汽车零部件，但它的数量大、覆盖面广，其用量也是巨大的。所以，近几年电子信息行业镁合金的消耗量急剧增加，成为拉动全球镁消耗量增加的另一重要因素。1.3、其它应用领域
其它如铝合金添加剂、镁牺牲阳极和型材用镁合金等。镁牺牲阳极作为有效的防止金属腐蚀的方法之一，广泛应用于长距离输送的地下铁制管道和石油储罐。目前，作为镁牺牲阳极的镁合金有3～4万吨/年的市场需求量，且每年以20%的速度增长。镁合金型材、管材，以前主要用于航空航天等尖端或国防领域。近几年由于镁合金生产能力和技术水平的提高，其生产成本已下降到与铝合金相当的程度，极大地刺激了其在民用领域的应用，如用做自行车架、轮椅、康复和医疗器械及健身器材。
2、钛及钛合金
钛及钛合金具有密度小、比强度高和耐蚀性好等优良特性。随着国民经济及国防工业的发展，钛日渐被人们普遍认识，广泛地应用于汽车、电子、化工、航空、航天、兵器等领域。
从钛金属的应用领域来看，以美国、日本为例，美国钛的最大应用领域是航空航天，占到总消费量的58.5%；日本则是火力、核电厂，及板式热交换器，两者合计占总消费量的41.9%。从下表可以看出，与美国相比，日本在更多方面使用钛。在体育用品方面，除了在高尔夫球杆头上使用钛以外，还有短距离用跑鞋的销钉、羽毛球拍及冰杖等登山器具、滑雪滑冰用的冰刀刃、自行车架、轮椅等等。美日两国在化学工业及油气田钻探装置上的用钛量都在增加。在计算机磁盘(真空镀膜)、纤维纺织机的框架、餐具、帐篷用具、拐杖和照相机等方面都巧妙地使用钛。
3、铝及铝合金
铝合金具有密度小、导热性好、易于成形、价格低廉等优点，已广泛应用于航空航天、交通运输、轻工建材等部门，是轻合金中应用最广、用量最多的合金。随着电力工业的发展和冶炼技术的突破，其性价比大为提高，目前交通运输业已成为铝合金材料的 合性能等具有非常积极的作用，在汽车领域有着良好的应用前景。
泡沫铝材被认为是一种大有前途的未来汽车的良好材料。泡沫铝材在汽车制造中的应用多为三明治式的三夹板，即：芯层为泡沫铝或泡沫铝合金，上下层为铝板或其他金属薄板。德国卡曼汽车公司用三明治式复合泡沫铝材制造的吉雅轻便轿车的顶盖板的刚度，比原来的钢构件高7倍左右，而其质量却比钢件轻25%。
四、发展展望
可以预见的是，金属材料依然不会被人类忽视，甚至应该是更受到重视和发展。但是就金属材料从古至今的长期发展规律我们可以发现，金属在人类的应用历史，正呈现着一种不断减重的趋势，即人类所最为依赖和一种的金属质量正在逐渐减少。这其实并不奇怪，在人类日新月异的技术，几乎越是高端的技术，就越是追求精巧别致，比如如今火热的纳米技术，核能开发等。而金属作为传统的人类常用材料，自然也要跟上这一趋势。这也便是人类在利用金属的过程会渐渐向质量轻的金属去靠拢。从最初的铜铁，到之后的铝，到如今，未来最热门的金属已变为了镁，钛等轻金属，这些，既证明了人类社会的不断进步，同时也让金属的价值得到了越来越大的发掘和提高。而在这其中，稀土的金属的开发已成为了全世界的一个焦点，稀土金属又称稀土元素，是元素周期表ⅢB族中钪、钇、镧系17种元素的总称。稀土元素是典型的金属元素，它们的金属活泼性仅次于碱金属和碱土金属，比其他金属元素都活泼，可与多种元素化合，稀土氧化物的熔点都很高，生成自由能负值很大，说明它们都是很稳定的化合物。由于稀土元素的特殊性质，决定了稀土的用途。其中炼钢生产中最常用的有两种，一是稀土合金，块状稀土硅铁合金，以前用于大包投入，大包压入，粉状一般用于大包内喷粉、模铸中注管喷粉等方法加入钢中；二是混合稀土金属，制成丝(φmm-φmm)或棒(≥φmm)，丝用于钢包、中注管或连铸结晶器，使用喂丝机喂入钢中，棒采用模内吊挂的方法熔入钢中。稀土金属包芯线作为线性添加材料的新品种，由于喂丝技术在炼钢生产中的广泛应用，必将得到进一步的发展。
可以肯定的是，在未来，随着人类生活中的不断需要，还会有更多的金属被开发出他独特的用途，成为人类社会中所必不可少的材料。也将同样引起未来科技的震荡，从而强力的推动社会的发展。好不夸张的说，未来社会人类能否生存，是否能利用好一些新兴金属将在很大程度上起着决定性的因素。因而，金属在未来的前景依然一片大好。
金属材料与人类社会进步的关系已不需多言，其体现的价值早已不再是简单一种人类所熟知的材料而已了。更多的，是一种社会进步的推动力。显而易见，金属材料的存在让人类的社会的进步加速了很多。而能够学会利用金属材料，毫无疑问，也是人类社会在不断前进中的一大幸事。所以，我们应该感谢金属材料在人类社会中起到的作用，也应更好的在未来利用好金属，让他的光芒更加闪耀。参考文献：
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第三篇：论文新能源汽车的现状与发展趋势
前言
寻求新动力源的背景
随着世界能源危机和环保问题日益突出，汽车工业面临着严峻的挑战。一方面，石油资源短缺，汽车是油耗大户，且目前内燃机的热效率较低，燃料燃烧产生的热能大约只有35%—40%用于实际汽车行驶，节节攀升的汽车保有量加剧了这一矛盾；另一方面，汽车的大量使用加剧了环境污染，城市大气中CO的82%、NOx的48%、HC的58%和微粒的8%来自汽车尾气，此外，汽车排放的大量CO2加剧了温室效应，汽车噪声是环境噪声污染的主要内容之一。我国作为石油进口国和第二大石油消费大国，污染严重，世行认定的20个污染最严重的城市有16个在中国。国内汽车产品水平与国外差距很大，平均油耗高出10%—30%，排放约为15—20倍，汽车工业面临的压力更大。
《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》已于2009年7月1日正式实施，《规则》强调说明：新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括混合动力汽车、纯电动汽车（BEV，包括太阳能汽车）、燃料电池电动汽车（FCEV）、氢发动机汽车、其他新能源（如高效储能器、二甲醚）汽车等各类别产品。
师文：新能源汽车的现状与发展趋势
____________________________________________________________________________________________ 我国发展新能源汽车的必要性
20世纪90年代以来,随着技术的进步,以混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车为代表的新能源汽车涌现出来。近年来,随着国际能源供应的持续紧张、原油价格的持续上涨以及全球环境保护呼声的日益高涨,新能源汽车的技术研发和产业化发展受到了越来越多的重视,以美国、欧洲和日本为代表的发达国家和以巴西为代表的发展中国家都积极展开了新能源汽车产业发展的实践。中国作为崛起中的大国, 发展新能源汽车具有重大的现实意义。
我国虽然刚刚开始迈入汽车社会，汽车的保有量与普及率偏低，但增长速度却非常明显。据统计，2005年，我国平均千人汽车拥有量为25辆；2007年，千人汽车拥有量达到32辆(不含低速汽车)，仅为世界平均值的1/4，随着我国国民经济正在飞速发展，道路交通需求仍将扩大，未来汽车保有量将保持进一步增长的态势，可以预计：我国已经是世界上汽车产业发展潜力最大的地区之一，在今后相当长的一段时期内，我国汽车产业仍将会保持一种较快的增长势头。然而，汽车工业的快速发展和汽车保有量的迅猛增长，使我国石油需求大幅增加,导致石油对外依存度急剧上升。不仅如此，有资料显示我国工业化正处于快速发展阶段并且已经进入了中期的后发展阶段，在这阶段快速的工业化已经导致了污染加重、温室气体排放大幅增加的局面，并且在未来相当长的一段时间内仍然会持续下去，如果不采取措施甚至会更加严重污染环境。因此新能源汽车的发展并且普及十分必要。
传统能源的短缺和有限性凸显新能源开发的必要性和紧迫性。众所周知，能源短缺是一个世界性的问题。有关资料显示，地球上尚未开采的原油储藏量已不足2万亿桶，石油将在未来40年左右枯竭，天然气将在60年内用尽。在2050年之前，世界经济的发展将越来越多地依赖煤炭。其后在2250到2500年之间，煤炭也将消耗殆尽，矿物燃料供应面临枯竭。从我国的情况来看，总地质储量居世界第三；但从人均占有量来看，只有世界人均占有量的1/2，是美国的1/
10、俄罗斯的1/7。据预测，中国能源需求缺口量到2030年大约为2.5亿吨标准煤，2050年大约为4.6亿吨标准煤。而我国煤炭剩余可开采量约900亿吨，可供开采不足百年(有的说是60年)；石油剩余可开采量为23亿吨，仅可开采14年；天然气剩余可开采量为6310亿立方米，可供开采不超过32年。传统能源的短缺和有限性，凸显了新能源开发的必要性和紧迫性。
中国的可持续发展，仰赖新能源的开发。长期以来，我国实行粗放型经济增长方式，能源资源利用效率低下。按美元计算，中国现在每万美元GDP所消耗的能源数量是美国的3倍、德国的5倍、日本的近6倍。据中国经济网披露，中国一吨煤产生的效率仅相当美国的28.6%，欧盟的16.8%，日本的10.3%。我国33种主要产品的单位能耗比国际平均水平高出46%。2003年，中国消耗了占世界总消费量30%的煤炭，却只创造了仅占全球总量4%的国内生产总值。我国能源利用效率比发达国家落 1
师文：新能源汽车的现状与发展趋势
____________________________________________________________________________________________ 后20年，相差10-20个百分点。有关研究数据显示，我国能源资源的开发利用面临着严峻的形势。在过去的30年里，我国的能源消费总量已经翻了一番，超过了13亿吨标准煤，成为仅次于美国的世界第二大能源消耗国。与此同时，2008年，我国进口石油2.18亿吨，预计到2020年前后将超过日本，成为亚太地区第一大石油进口国。据国务院发展研究中心预测，到2010年和2020年，我国汽车消耗石油将分别达到1.38亿吨和2.56亿吨，分别约占全国石油总消耗量的43%和67%。随着经济的发展和人民生活水平的提高，我国能源需求还将持续增长。
开拓能源新产业，占领后石油时代的经济制高点。不出五十年，石油耗竭后的世界将是新能源的一统天下，谁要是占领了这一领域的制高点，谁就将赢得这个世界。因此我国发展新能源产业迫在眉睫，而新能源汽车正是目前这一阶段要加大努力的方向。比如，纯电动汽车和燃料电池汽车在汽车使用过程中能够实现零排放，并完全摆脱了对石油资源的依赖，将成为我国发展新能源汽车发展的最终目标。
在这样的背景下,中国发展新能源汽车就具有了重大的现实意义,不仅有利于降低对石油的依赖、保证我国的能源安全,也有利于我国的环境保护和可持续发展,并为我国汽车产业实现跨越式发展提供了重要的战略机遇,可以说,中国对于新能源汽车的需要是越来越迫切了，新能源汽车产业必将在我国市场上掀起一股热潮。
新能源汽车发展的意义
(1)发展新能源汽车是国民经济可持续发展的需要
我国用于汽车能源的石油资源是有限的，在几十年后必然会出现枯竭，要大量依赖从国外进口石油。届时世界石油资源也会出现匮乏，各国对石油资源的竞争必将更加激烈，石油在国家安全方面的重要性日益上升。所以节制使用石油资源，发展新能源汽车将会促进我国能源结构的调整，有利于国民经济的可持续发展。（2）发展新能源汽车是控制城市污染的需要
燃油汽车的尾气排放已给环境带来了破坏，世界各国都己认识到这一点，纷纷制定了相关严格的汽车排放标准，以求减少对环境的污染。因此寻求无污染或低污染的 “绿色汽车”成为各国的基本国策，也是人类可持续发展的需要。
（3）发展新能源汽车能够缩短我国汽车工业与世界先进汽车工业的差距。新能源汽车的主要种类及技术状况
师文：新能源汽车的现状与发展趋势
____________________________________________________________________________________________ 新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料，但采用新型车载动力装置)，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括有：混合动力汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV)、燃料电池汽车(FCEV)、氢发动机汽车以及燃气汽车、醇醚汽车等等。
汽车对新能源的基本要求：（1）能源要储量丰富
我国汽车保有量预计2010年将达到3430万辆，汽车对能源的消耗巨大，作为汽车动力的能源必须储量丰富，才能保证汽车的可持续发展。
（2）能源的能量密度要高
能源的能量密度越高，汽车的燃料箱体积就越小，就会减轻汽车的自重。在同样的条件下，汽车的续驶里程就越长，并且动力性能越好。因此对汽车的能源要求密度越高越好。
（3）能源的污染要小
目前，大规模使用石油产品的汽车，已造成了环境的严重污染，各国政府都在考虑制定更加严格的汽车尾气排放标准。因此新能源汽车必须要明显减少尾气排放的污染，甚至要达到零排放，才能被人们广泛接受。
（4）经济性要好
世界汽车工业竞争激烈，新能源汽车要广泛进入市场，必须在价格上占有一定的优势，这就要求车用能源售价低廉，并且使用费用低。
（5）使用性能要好
新能源汽车的能源必须使用储存方便，能够长距离运输，并且运输成本低廉，要有较高的运输安全性，不易燃烧、爆炸。
1.1混合动力汽车
混合动力是指那些采用传统燃料的，同时配以电动机/发动机来改善低速动力输出和燃油消耗的车型。按照燃料种类的不同，主要又可以分为汽油混合动力和柴油混合动力两种。
混合动力汽车的优点：
（1）采用混合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率，此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。需要大功率内燃机功率不足时，由电池来补充； 3
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____________________________________________________________________________________________ 负荷少时，富余的功率可发电给电池充电，由于内燃机可持续工作，电池又可以不断得到充电，故其行程和普通汽车一样。
（2）因为有了电池，可以十分方便地回收制动时、下坡时、怠速时的能量。（3）在繁华市区，可关停内燃机，由电池单独驱动，实现“零”排放。（4）有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。
（5）可以利用现有的加油站加油，不必再投资。
（6）可让电池保持在良好的工作状态，不发生过充、过放，延长其使用寿命，降低成本。
混合动力汽车的缺点:长距离高速行驶基本不能省油。1.2纯电动汽车
电动汽车顾名思义就是主要采用电力驱动的汽车，大部分车辆直接采用电机驱动，有一部分车辆把电动机装在发动机舱内，也有一部分直接以车轮作为四台电动机的转子，其难点在于电力储存技术。
纯电动汽车的优点:技术相对简单成熟，只要有电力供应的地方都能够充电。
纯电动汽车的缺点: 目前蓄电池单位重量储存的能量太少，还因电动车的电池较贵，又没形成经济规模，故购买价格较贵，至于使用成本，有些试用结果比汽车贵，有些结果仅为汽车的1／3，这主要取决于电池的寿命及当地的油、电价格。
1.3 燃料电池汽车
燃料电池汽车是指以氢气、甲醇等为燃料，通过化学反应产生电流，依靠电机驱动的汽车。其电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用，而不是经过燃烧，直接变成电能的。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物，因此燃料电池车辆是无污染汽车，燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2～3倍，因此从能源的利用和环境保护方面，燃料电池汽车是一种理想的车辆。
单个的燃料电池必须结合成燃料电池组，以便获得必需的动力，满足车辆使用的要求。
燃料电池汽车具有以下优点：
（1）零排放或近似零排放；（2）减少了机油泄露带来的水污染；（3）降低了温室气体的排放；（4）提高了燃油经济性；
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____________________________________________________________________________________________（5）提高了发动机燃烧效率；（6）运行平稳、无噪声。1.4 氢动力汽车
氢动力汽车是一种真正实现零排放的交通工具，排放出的是纯净水，其具有无污染，零排放，储量丰富等优势，因此，氢动力汽车是传统汽车最理想的替代方案。
氢动力汽车的优点：排放物是纯水，行驶时不产生任何污染物。
氢动力汽车缺点：氢燃料电池成本过高，而且氢燃料的存储和运输按照目前的技术条件来说非常困难，因为氢分子非常小，极易透过储藏装置的外壳逃逸。另外最致命的问题，氢气的提取需要通过电解水或者利用天然气，如此一来同样需要消耗大量能源，除非使用核电来提取，否则无法从根本上降低二氧化碳排放。
1.5 燃气汽车
燃气汽车是指用压缩天然气(CNG)、液化石油气(LPG)和液化天然气(LNG)作为燃料的汽车。燃气汽车由于其排放性能好，可调正汽车燃料结构，运行成本低、技术成熟、安全可靠，所以被世界各国公认为当前最理想的替代燃料汽车。
1.6 生物乙醇汽车
乙醇俗称酒精，通俗些说，使用乙醇为燃料的汽车，也可叫酒精汽车。在汽车上使用乙醇，可以提高燃料的辛烷值，增加氧含量，使汽车缸内燃烧更完全，可以降低尾气的害物的排放。
乙醇汽车的燃料应用方式：
一、掺烧，指乙醇和汽油掺合应用。在混合燃料中，乙醇和容积比例以“E”表示，如乙醇占10%，15%，则用E10，E15来表示，目前，掺烧占乙醇汽车占主要地位。
二、纯烧，即单烧乙醇，可用E100%表示，目前应用并不多，属于试行阶段；
三、变性燃料乙醇，指乙醇脱水后，再添加变性剂而生成的乙醇，这也是属于试验应用阶步；
四、灵活燃料，指燃料既可用汽油，又可以使用乙醇或甲醇与汽油比例混合的燃料，还可以用氢气，并随时可以切换。如福特，丰田汽车均在试验灵活燃料汽车（FFV）。新能源汽车的其他方案
2.1 提高旧能源汽车的效率
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____________________________________________________________________________________________ 目前的汽柴油内燃机热效率小于30%，如果算上机械效率以及其他的能量传递损失，则总效率仅占燃料放出热能的15%左右。毫无疑问，如果能够提高热机的效率，则可在一定程度上缓解目前的石油危机。
2.2 空气动力汽车
利用空气作为能量载体，使用空气压缩机将空气压缩到30MP以上，然后储存在储气罐中。需要开动汽车时将压缩空气释放出来驱动启动马达行驶。优点是无排放、维护少，缺点是需要电源、空气压力（能量输出）随着行驶里程加长而衰减、高压气体的安全性。
2.3 飞轮储能汽车
利用飞轮的惯性储能，储存非满负载时发动机的余能以及车辆长大下坡、减速行驶时的能量，反馈到一个发电机上发电，再而驱动或加速飞轮旋转。飞轮使用磁悬浮方式，在70000r/min的高速下旋转。在混合动力汽车上作为辅助，优点是可提高能源使用效率、重量轻储能高、能量进出反应快、维护少寿命长，缺点是成本高、机动车转向会受飞轮陀螺效应的影响。
2.4 超级电容汽车
超级电容器是利用双电层原理的电容器。在超级电容器的两极板上电荷产生的电场作用下，在电解液与电极间的界面上形成相反的电荷，以平衡电解液的内电场，这种正电荷与负电荷在两个不同相之间的接触面上，以正负电荷之间极短间隙排列在相反的位置上，这个电荷分布层叫做双电层，因此电容量非常大。其优点是充电时间短、功率密度大、容量大、使用寿命长、免维护、经济环保等，缺点是功率输出随着行驶里程加长而衰减，受环境温度影响大等。
三、中国发展新能源汽车产业的优势
(1)中国在电动汽车发展方面拥有较好的社会基础
我国电动自行车、电动摩托车等轻型电动车保有量已超过5000万辆，在世界上遥遥领先，为新能源电动汽车产业化奠定了良好基础。电动自行车作为一种新型交通工具，近年来在中国市场得到广泛普及，它凭借快捷、轻便、节能、环保、价廉能够满足普通百姓生活需求等优势，市场容量迅速扩大，产出规模急剧扩张，近年来维持年增量超过80%以上，至2007年增速放缓，如图10所示。
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____________________________________________________________________________________________
2000年，中国轻型电动车产销量15万辆，2001年60万辆，但到2003年，奇迹般达到400万辆。2005年，全国数百家企业的各种电动自行车的总产量超过900万辆。2006年，全国电动自行车的总产量超过1950万辆。目前，中国轻型电动车产销量已经占到全球的90%以上，中国已经成为全球最大的轻型电动车生产国、消费国和出口国。
电动自行车的迅猛发展带动了国内动力电池、电机的产业发展，形成了一定的技术积累，缩小了与世界先进水平的差距，为电动汽车的发展奠定了良好的产业基础，同时使得电动车的理念深入人心，为电动汽车奠定了良好的市场基础。可以作为车用的动力电池包括铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池、镍镉电池、锌空电池、锌镍电池等，其中前三种的研究和应用最广泛。目前我国已有多家企业拥有相关核心技术，形成了相关产品系列。
目前国内研究、生产铅酸电池的企业主要有：保定风帆电池有限公司，长沙丰日电池有限公司，北京远望创新科技有限公司，山东圣阳电源实业有限公司，江苏双登集团公司等。
研究、生产镍氢电池企业主要有：北京有色金属研究总院，比亚迪有限公司，雷天能源集团，北京理工大学，春兰集团，湖南神舟科技股份有限公司，天津和平海湾电源集团公司等。
开展研发和生产锂离子电池的单位约有20余家，其中能生产大容量电池的主要有：比亚迪股份有限公司，北京东方聚合有限公司，苏州星恒电源有限公司，清华大学核研院，中科院有色研究院，中科院物理所，中信国安盟固利新能源科技有限公司，青鸟华光锂离子电池有限公司，雷天能源集团，山西海霸通讯技术有限公司，威能科技(苏州)有限公司，恒正科技(苏州)有限公司，天津力神电池股份有限公司，北大先行科技产业有限公司等。
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____________________________________________________________________________________________ 广泛用于电动汽车的电机主要有直流电机、交流感应电机、永磁无刷直流电机等。其中永磁无刷直流电动机在电动汽车中有着很好的应用前景。目前国内生产可供应电动汽车的电机的企业主要有：博山电机厂(山东山博电机集团有限公司)，重庆电机厂(重庆赛力盟电机有限责任公司)，湘潭电机厂，永济电机厂，四川东风电机厂，永康市博宇汽车电机厂，江苏省双星微型电机厂等。国内生产电动车永磁无刷轮毂电机的主要有北京科学院三环公司、浙江卧龙公司、上海21所、无锡银洋公司，江西宏创科技有限公司等。
(2)中国的能源状况、自然资源对发展新能源汽车产业比较有利
进入新世纪以来，新能源电动汽车技术突飞猛进。油电混合动力技术进入产业化，锂动力电池技术取得重大突破，车用燃料电池技术不断进步。这一系列技术非常适合在我国能源资源状况下推广应用。
从能源状况来看，相对于高达50%的石油对外依存度，我国电力供应充足，电力装机容量接近8亿千瓦，一天的低谷电量约10亿千瓦时，可供4000万～5000万辆电动汽车充电，这一数字还将不断增加。同时我国电力来源广泛，可以充分利用多种可再生能源及清洁能源，其中风电、核电等清洁能源所占的比例也将越来越大、电力能源具有转化效率高、排放较集中、方便运输、终端分布广泛等优势，足以支持我国汽车社会的快速发展。这些条件为我国新能源电动车的发展提供了充足的能源保障。
从自然资源来看，在新能源汽车的生产方面，我国也有着天然优势。电动汽车的关键零部件———电池和电机所需的原材料在我国来源极为广泛，锰、铁、钒、磷、稀土永磁材料等在我国都是富产资源，这些为电动汽车产业的快速发展提供了资源保证。
在代用燃料汽车的发展方面，由于中国地域广阔，各种代用燃料的原料都相对充足，例如我国西北地区煤炭资源丰富，四川等地天然气资源丰富，我国中部生物质资源丰富，这些自然条件为因地制宜地多元化发展代用燃料汽车提供了能源保障。
总之，我国拥有的丰富的自然资源，可以为新能源汽车的发展提供有力保障，为我国车用能源转型和汽车产业振兴提供坚实基础。
(3)中国政府对发展新能源汽车高度重视
我国政府高度重视交通领域的节能减排和交通能源的可持续发展，通过《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006～2020年)》、《汽车产业发展政策》、《节能减排综合性工作方案》、《新能源汽车生产准入管理规则》等政策以及国家重大科技经济计划项目引导，初步构筑了我国新能源汽车多元化发展战略。为确保国家节能减排战略的顺利实施，国务院总理在2008年政府工作报告中提出了“着力突破新能源汽车技术;的重要部署。经过一年
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____________________________________________________________________________________________ 的努力，这项任务得到了很好的执行，国务院总理又在2009年政府工作报告中对新能源汽车的技术进步给予了肯定，并提出了更高的期望。这些政府信号为中国汽车工业朝向资源节约型的长期可持续发展提供了有力的保障，同时也为我国汽车行业在全球汽车产业受阻的情况下加速发展，形成后发优势提供了重要支撑。2009年3月20日，中国正式了公布《汽车产业调整和振兴规划》，其中目标之一，就是电动汽车产销形成规模。规划目标包括：建立电动汽车基础设施配套体系；到2011年，形成50万辆纯电动车、充电式混合动力和普通型混合动力等新能源汽车产能。主要任务包括：推动纯电动车、充电式混合动力汽车及其关键零部件的产业化。政策措施有：启动国家节能和新能源汽车示范工程，由中央财政安排资金给予补贴，支持大中城市示范推广混合动力汽车、纯电动车、燃料电池汽车等节能和新能源汽车；县级以上城市人民政府要制订规划，优先在城市公交、出租、公务、环卫、邮政、机场等领域推广使用新能源汽车；建立电动汽车快速充电网络，加快停车场等公共场所公用充电设施建设。
地方政府也积极响应配合国家整体战略规划。2009年北京市出台了一系列刺激经济发展的政策。其中，增加5亿元用来启动“绿标;公交车队计划，未来预计购买1000辆新能源车。同时，上海市也明确表示，上海市政府宣布今后两年将投入60亿元资金用于油电混合动力汽车和纯电动汽车的开发和制造，并将于2010年实现混合动力汽车的量产规模。在此基础上，上海还将在新能源汽车整车和相关零部件产业各投入20亿元，加快推动中国新能源汽车产业发展壮大。机会也意味着挑战，中国汽车企业应抓住这次契机，坚定不移地加快新能源汽车的发展步伐。
在代用燃料汽车方面，已基本确定了因地制宜发展的方针政策。2007年8月国家发改委发布的《天然气利用政策》中，将天然气汽车(尤其是双燃料汽车)列为天然气利用的优先领域。目前国内燃气汽车产业已发展到产业成熟期。
我国醇醚燃料的工业化发展正稳步进行。2006年开始，国家发布了《加强生物燃料乙醇项目建设管理，促进产业健康发展的通知》、《生物燃料乙醇及车用乙醇汽油“十一五;发展专项规划》等产业政策，明确提出“因地制宜，非粮为主;的发展原则，大力发展非粮乙醇，并在《可再生能源中长期发展规划》中制定了五年计划，到2010年，生产燃料乙醇522万吨，届时乙醇汽油使用量将占全国汽油用量的75%，增加非粮原料燃料乙醇年利用量200万吨，生物柴油年利用量达到20万吨；到2020年，生物燃料乙醇年利用量达到1000万吨，生物柴油年利用量达到200万吨。在政策支持下，湖北、河北、江苏、江西、重庆5省(市)启动了非粮生产乙醇专项规划，我国非粮生产生物燃料乙醇的发展正在提速。
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____________________________________________________________________________________________(以上内容节选自《2009中国汽车蓝皮书》。此次出版发行的《2009中国汽车蓝皮书》是关于中国汽车产业发展的研究性报告，是汇集了多位专家、学者，在汽车产业资深顾问的协助下，共同撰写而成的全面论述我国汽车产业发展形势的权威性著作。此部著作，是继2008年推出的“中国首部汽车产业发展蓝皮书”——《中国汽车产业发展报告2008》之后，国务院发展研究中心、中国汽车工程学会、大众汽车集团（中国）三方再度合作的结晶。)
4新能源汽车发展主要障碍及其解决方案
新能源汽车虽然可以有效减少市区有害气体的排放和烟雾浓度,同时也减少CO2 的排放。许多国家和厂商都积极开发纯电动汽车(PEV)、混合动力电动汽车(HEV)(包括插电式混合动力电动汽车PHEV)和燃料电池汽车(FCV)。但是诸多障碍和困难限制了新能源汽车的发展和普及,从全球范围来看, 一场打破约束、冲出困境的行动已经开展。（1）充电基础设施
推广PEV和PHEV的主要困难就是缺少全面的电池充电基础设施。然而,目前全球许多厂商和政府已经启动了电动汽车基础设施项目,来评估建立充电基础设施的方法,并正着手进行实际应用。
（2）氢燃料补给基础设施
开发氢燃料补给设施是一个巨大工程。目前,为汽车研究提供支持的汽车用氢燃料补给站已基本建立。在补给站内储存氢燃料仍然是一个难题。（3）氢燃料的生产
氢的生产是一项重要的全球性业务。目前绝大多数氢的生产是采用蒸气甲烷重整法,这意味着该方法产生CO2。其他生产方法包括煤(产生CO2)或生物质气化、高温水裂解和一些新兴技术,如利用阳光从水中分出氢的光解方法。用化石燃料发电,再用电使水分解的方法也产生CO2 ,水解的效率只有大约70% ,氢气压缩的效率大约为90% ,在电动机输出阶段,燃料电池将燃料能量转化为直流电的效率最大为65% ,因此,电能输出到电动机输出的效率大约为41%。相比之下,直接向纯电动汽车的锂离子电池充电时, ACAC 转化效率为95% ,因此,最终效率为79%。（4）续驶里程
充电电池的续航能力有限和充电时间较长一直是阻滞纯电动汽车普及的主要障碍，对许多消费者来说,在电动模式时, PEV 和PHEV行驶距离有限仍是个问题。尤其是PEV,它没 10
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____________________________________________________________________________________________ 有装载续驶里程较大的内燃机(ICE),再充电时也需要很长时间。尽管如此,戴姆勒克莱斯勒的研究指出大多数欧洲人每天行驶距离约50 km,而PEV的续驶里程是其2倍为97 km,对于这些消费者来说已足够。类似的雪佛兰Volt车每次再充电的续驶里程目标约为64 km,对于美国大约78%的上班族来说已足够。目前所选用制造商的23辆PEV的续驶里程,平均值为185 km,行驶里程范围64～402 km。仅使用电动模式的10 辆PHEV平均续驶里程为68 km,行驶里程范围26～97 km。（5）成本
目前HEV和PEV所使用的蓄电池组的价格依然昂贵,首批大规模销售的PEV和PHEV所需的研发成本将由消费者承担。通用汽车公司认为PHEV的电动续驶里程每增加16 km其成本将增加约1 500美元,但丰田的Prius续驶里程增加16 km的成本为5 000美元。（6）核心部件
作为新能源汽车核心部件，电机及其控制系统的性能至关重要。在国内随着“十城千辆”新能源汽车示范工程的推进，国内一些车用电机产品已经进行小批量生产并通过装车考核，能够很好地满足整车需求。“
5结论
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____________________________________________________________________________________________ 发展新能源汽车是对百年来汽车动力技术最重要的变革，是对汽车工业长足发展的巨大驱动力，在发展和前进的道路上所遇到各种各样的困难在所难免，也不足为怪。对新能源汽车的研发，车企不仅面临着巨大的资金投入，还有很大的技术风险、大规模的业务重整、巨大的建设投资、服务体系的重建，更使企业困惑的是，价格不菲的新能源汽车的市场将会如何？消费者对新能源汽车除了费用偏高之外，对其技术的可靠性还存有诸多的疑虑，同时对维修保养费用是否昂贵、维修保养点是否普及、基础设施是否完善以及电源保障有无问题等也表示担忧。凡此种种，都会对新能源汽车发展带来不小的负面影响。但无论遇到什么样的困难和问题，我们都必须要想明白，都必须要看清楚，这些困难是发展中的困难，这些问题是前进中的问题，发展新能源汽车是汽车工业发展的必由之路，还需要政策上的引擎、技术上的突破、成本上的降低、市场上的拓展，只要我们坚定信念，就一定能够克服各种困难和破解各种难题，就会抢占发展新能源汽车的先机，就会走在全球新能源汽车工业的前列，我国的新能源汽车工业就会不断地发展壮大，就会迎来美好的明天。
致谢
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间过得真快，三年的校园生活就这么结束了，有些匆忙、有些不舍，却也很充实。感谢我的母校山东凯文科技职业技术学院让我有一段值得回忆的快乐充实的校园生活。
在这里我要感谢我的指导老师，没有您的悉心指导就没有这篇论文的顺利完成。三年的生活相处不久，却从您身上学到了太多，必将终身受益。
感谢我的父母，没有你们，就没有我的今天，你们的支持与鼓励，永远是支撑我前进的最大动力。
参考文献
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师文：新能源汽车的现状与发展趋势
____________________________________________________________________________________________ [2] 国家发展和改革委员会.新能源汽车生产准入管理规则[S].2007,72 号文件。[3] 杨妙梁.世界燃料电池车发展动向
（三）[J].汽车与配件，2005，（5）：34-37。[4] 徐汉章, 罗慧超.混合动力技术进展及相关建议[J].交通节能与环保,2007,1:15-17。[5] 陈全世,信继欣.中国电动车辆研究与开发[M].北京理工大学出版社, 2005。
第四篇：汽车零部件的现状和发展趋势
西南科技大学城市学院毕业设计
第一章 汽车零部件市场的现状......................................................................I
1.1 汽车零部件市场面临的形势...........................................................II 1.2 汽车零部件市场存在的问题...........................................................II 第二章 汽车零部件产业发展趋势...............................................................III 第三章 汽车零部件的制造方法...................................................................IV 3.1 铸造工艺..........................................................................................IV 3.1.1 金属型铸造............................................................................V 3.1.2 压力铸造................................................................................V 3.1.3 低压铸造...............................................................................VI 3.1.4 离心铸造...............................................................................VI 3.1.5 熔模铸造...............................................................................VI 3.2 锻造工艺..........................................................................................VI 3.2.1 自由锻与模锻（含胎膜锻）...............................................VI 3.2.2 锻造的特点及适用范围.....................................................VII 3.3 焊接工艺........................................................................................VII 3.4 冲压工艺.......................................................................................VIII 3.5粉末冶金工艺................................................................................VIII 第四章 中国汽车零部件发展目标...............................................................IX
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第一章 汽车零部件市场的现状
1.1 汽车零部件市场面临的形势
真正意义的中国汽车业和中国汽车配件业是在改革开放以后发展起来的。汽车配件作为一个产业是伴随着汽车业的发展于九十年代初确立。目前我国汽车工业正处于快速发展的关键时期，汽车业新一轮购车热潮掀起，一批整车厂汽车公司销量连续高速增长，在汽车市场火爆的带动下，以离合器、汽车底盘、汽车前后桥以及汽车零部件制造加工、汽车改装、汽车修理等相关行业的汽配市场呈现出快速发展之势。汽车工业的发展为汽车配件工业的发展带来了极大的机会。中国汽车工业产业目前每年对零配件的需求量达到八百亿元人民币左右，而每年从一级市场到区域经营再到零售商的汽车零配件三级流通至少要完成二千四百亿元人民币的交易额。1999年全国零配件的总供求量为700亿人民币，进口汽车配件的总需求量近7亿美元，而且将以每年11％—20％的速度增长。从总量和趋势来看，中国汽配市场都呈现出巨大的发展空间。
1.2 汽车零部件市场存在的问题
在汽车产业高速发展的带动下，近年来汽车零部件出现了迅猛发展之势，但也应该看到，中国汽车零部件在全球供应链中的地位还很脆弱，在众多发展机遇的同时，零部件发展的滞后问题日益凸显：
1、产业结构不合理目前中国汽车零部件企业总体上还处于一个较低的层次，几万家汽车零部件企业遍布全国各地，但真正达到规模要求的却很少。由于力量分散，所以整体优势难以体现出来，导致产品开发投入少，手段落后，数据积累少，无法形成较强的开发能力，难以满足外商大批量采购的需要。
2、自主开发能力弱，缺乏名牌产品中国虽已基本形成了为国内汽车配套的完整体系，但汽车零部件企业产品趋同、规模小，抗风险能力低；产品技术含量较低，缺乏可持续发展能力，尤其缺乏轿车主要总成和关键部件的核心技术。企业普遍缺乏自主开发能力，绝大多数企业研发投入目前只占销售收入的1.4%左右，远远低于跨国公司平均5%的水平。
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3、企业规模小、专业化程度低目前中国有几万家汽车零部件企业，但达到经济规模要求的很少，大型企业比例不到1%，大中型企业比例不到15%，零部件企业总体上“弱、小、散”局面没有得到根本改善。地方、部门、企业自成体系，急功近利，不能从战略角度进行审慎投资，故雷同化严重。这样，就很难进入利润丰厚的高端市场。由于力量分散，所以整体优势难以体现出来，多数企业未进入整车配套市场，而只是单一的社会维修服务配件供应商。
4、产品标准化、系列化、通用化程度较低企业品牌经营意识较差，产品标准化程度低。由于中国汽车整车，特别是乘用车主要车型来源于不同国家、不同公司，产品采用的标准不同，系列也不同，这为汽车零部件产品的标准化、系列化、通用化工作带来较大困难，严重制约了零部件产业的进一步发展。
5、生产成本控制压力较大中国零部件的发展环境面临上下游的成本压力，特别是零部件的成本控制的压力依然很大，利润空间日益狭小。
6、出口结构“三低一高”中国汽车零部件出口结构不合理，过多依靠材料密集型、劳动密集型产品出口，表现为“三低一高”，即低附加值、低科技含量、低价格、高能源消耗的产品，出口效益差，竞争能力不强，且各自为战、恶性竞争严重。人民币的不断升值对汽车零部件出口的影响也是与日俱增。
第二章 汽车零部件产业发展趋势
中国汽车零部件产业要想取得进一步发展，就必须纳入世界汽车零部件产业的发展轨道，顺应世界汽车零部件产业的发展潮流。
1、全球化经济全球化就是以科学技术迅猛发展为动力，以信息化网络服务为平台，以跨国公司的全球运作为载体，而进行的一场全球范围内的产业结构调整。资源由仅仅依靠一个国家内部资源开始向全球配置。零部件全球化涉及采购、生产、研发、销售、服务等许多环节，具体表现为零部件采购全球化、生产外包化、合作研发全球化和售后服务网络化等。
2、专业化、规模化经济全球化对零部件产业的发展产生了巨大的影响，由于整车与零部件企业的结构关系正在发生改变，致使零部件产业出现了两
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个非常重要的变化：零部件区域化向全球化转变，在零部件企业总数大幅减少的同时，全球化专业性集团公司越来越多；劳动密集型产业向低成本国家和地区转移，并与大跨国公司形成层级供应关系。产生的后果是零部件产业全球资源的再配置和全球采购范围的扩大。
3、技术高新化世界各大汽车零部件厂商纷纷把航天、航空、电子和信息等高新技术应用于汽车零部件和总成上，使安全、节能和环保技术得以广泛应用，高新技术的应用使汽车的动力性、经济性、可靠性和舒适性不断提高，使汽车自动化、智能化、电子化、信息化发展加速。尤其是以电子信息技术为代表的高新技术，不仅在汽车零部件产品中广泛应用，而且还延伸到开发设计、试制、生产、检测以及售后服务等若干方面。
4、精益化精益生产、准时供货、零库存、及时服务的要求，使得零部件供应厂商要承担起产品的设计开发、制造检验、质量保证、及时供货以及市场服务的全部责任，需要零部件企业对自身进行准确的市场定位，实行系统化设计、模块化供货，各环节都要精益化，以提高企业的竞争力。
5、本土化由于新兴市场具有潜力巨大、成本低的特点，跨国公司在实施全球化战略的同时，积极推行本土化策略，即利用本土资源、在本土生产适合当地消费者需求的车型和零部件产品，同时提供营销和金融服务，形成本土化的竞争力，以实现贴近本土客户和市场的目标。
6、与整车企业合作更密切国内一些汽车零部件企业，应当从发展战略角度认真审视自己，抓住战略发展机遇，主动靠前，同整车企业结成合作伙伴关系；作为整车企业，更应该转变自己的经营理念，积极调整同零部件企业之间的关系。只有形成合力，才能提升市场的竞争能力。
第三章 汽车零部件的制造方法
3.1 铸造工艺
将熔化的金属液浇注到铸型中，待其凝固冷却后, 获得一定形状的零件毛坯或零件的成形方法。铸造的毛坯或零件称为铸件。
铸件材质：铸铁、铸钢、铸铝、铸铜 铸铁：白口：C以FeC形式存在 灰口：C以片状自由态存在
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球铁：C以球状自由态存在 可锻：C以团絮状存在 蠕墨：灰口铁中添加稀土元素
图3-1 砂型铸造的工艺过程
特种铸造：指与砂型铸造不同的其他铸造方法。
方法种类：金属型铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造、熔模铸造、陶瓷型铸造、石膏型铸造等等。3.1.1 金属型铸造
概念：借助重力将熔融金属浇注入金属铸型获得铸件的方法。
特点：“一型多铸”，铸件精度和力学性能高。尺寸精度IT12-IT16，表面粗糙度Ra6.3-12.5 应用：用于形状不复杂的中、小铸件的大批量生产中。如汽车中的铝合金缸盖、进气管及活塞等。3.1.2 压力铸造
概念：指将熔融金属在高压下高速充型，并在压力下凝固的铸造方法。特点：高压、高速充型（压力：5-150MPa，时间：<0.15s，充填速度：5-100m/s），无流动性问题，生产率很高，适用于大批量生产（设备、铸型投资大）。组织细密，精度高：力学性能比砂型铸造提高20%-40%。精度：IT11-IT13，Ra1.6-6.3。排气困难，这可导致铸件表皮下产生含气体的微孔，容易引起压铸件变形。因此，压力铸造铸件不能进行热处理。
应用： 在汽车上的压铸件上百种，如铝压铸件缸体、缸盖等。
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3.1.3 低压铸造
概念：在20-60kPa的压力下，使金属液自下而上热压入铸型并在压力下结晶凝固的铸造方法。
特点：压力可控，压力下凝固，组织致密，无缺陷。成品率高，金属利用率高(可达95%)。铸件表面粗糙度可达IT14-lTl2，最小壁厚为2-5mm。
应用：适用于各种材料的铸型(金属型、砂型、壳型和熔模铸型)。可以生产铝、镁、铜合金和少量钢制薄壁壳体类铸件，例如发动机的缸体和缸套，高速内燃机的活塞、带轮、变速箱壳体等。3.1.4 离心铸造
概念：将熔融金属浇入绕轴回转的铸型中，在离心力的作用下凝固成形的铸造方法。
特点：在离心力作用下结晶，铸件组织致密，但内表面质量较差，尺寸不够准确。
应用：主要用于制造铸钢、铸铁、有色金属等材料的各类管状零件的毛坯。常用于铸造要求壁厚均匀的中空铸件。3.1.5 熔模铸造
工艺过程：蜡模—结壳（涂挂耐火材料）—脱蜡—焙烧（硬化）—填砂—浇注—破壳取件
特点：没有任何分型面，精度较高。
应用：形状复杂的零件（如叶片）、难以切削加工的零件（如刀具）
3.2 锻造工艺
锻造：利用金属材料的可塑性，借助外力和模具的作用,使坯料或铸锭产生变形并形成所需要的形状、尺寸和一定组织性能的零件的加工方法。锻造加工的主要形式有：
3.2.1 自由锻与模锻（含胎膜锻）
自由锻的主要设备：锻锤、压力机
模锻的主要设备：模锻锤、模锻压力机（锻模固定在锤头、砧座上）胎膜锻：自由锻设备+锻模（不固定在锤头上）模锻按成形温度又可分为：
热锻：锻造过程结束时，锻件温度高于材料的再结晶温度。（通常，对
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钢铁材料，要加温至1200度左右）。热锻无加工硬化现象，但要经历再结晶过程，即锻后变形大，属非精密成型，所需压力小。
冷锻：在室温或经软化退火处理后进行的锻压，所需压力较大，锻后变形小，是一种精密成型技术，在汽车的小型零件加工中有广泛应用，主要用于中低碳钢。
温锻：介于前两者之间的加热锻造，也是一种精密成型技术，具有前两者的优点。
3.2.2 锻造的特点及适用范围
(1)可改善金属组织，细化晶粒，提高材料力学性能。(2)不需要切除金属，材料利用率高，工件强度高。(3)锻压件力学性能好、表面光洁、精度高、刚度大。(4)实现机械化、自动化，生产率高。
(5)金属变形不能太大, 工件形状不能太复杂, 设备投资大。锻造的适用范围：
汽车中锻造的主要应用如下：
(1)发动机：曲轴、连杆、连杆盖、凸轮轴、进排气门等。
(2)前悬架：上悬臂架、下悬臂架、转向横拉杆球铰头等。
(3)前桥：转向节、转向节臂等。
(4)转向：转向扇形轴、转向摇臂等。
(5)后桥：后车轴、外壳末端。
(6)驱动轴：驱动轴、十字轴、轴叉、变速齿轮。
(7)差速器：主动小齿轮、环齿轮、凸缘叉。
(8)等速万向节、半轴齿轮轴、轴承外座圈、内轴承座圈。
3.3 焊接工艺
焊接：通过加热或(与）加压，并且用(或不用)填充材料,使工件达到结合的一种方法。
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图3-2 基本焊接方法及分类
3.4 冲压工艺
冲压：在常温条件下利用模具和冲压设备对金属板料施加压力，使其产生塑性变形或分离，从而获得具有一定形状、尺寸和性能零件的加工方法。常用于汽车覆盖件、密封件的加工。
冲压工艺：分离工序和成形工序。最常用四个基本工序：冲裁、弯曲、拉深、成形。
冲裁：将板料分离成零件与废料两部分。分落料与冲孔两种，前者落下的是所要的工件；后者落下的是废料。
弯曲：使坯料的一部分相对于另一部分弯曲成一定角度。拉深：使（板型）坯料变成中空型零件。成型：翻边、胀型等。
在汽车生产中，这几种工艺通常是共同使用的。
3.5粉末冶金工艺
粉末冶金： 以分割成很细小的金属或非金属粉末颗粒做原料，通过固结
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使其成为具有一定形状制品的工艺过程。
图3-3 粉末冶金工艺过程
第四章 中国汽车零部件发展目标
最后我介绍一下中国汽车零部件行业的“十一五”规划（2006年至2010年)的发展目标：
到2010年，形成面向国际国内两个市场、层次分明、比较稳定的专业化和规模化汽车零部件配套体系，为汽车产业成为国民经济支柱产业提供强有力的支撑，为把中国建成世界零部件制造基地打下坚实基础。
到2010年，汽车零部件总产值目标为13000亿元，其中整车配套产值为7300亿元，社会维修配件产值为1700亿元，出口为4000亿元(即500亿美元)。出口平均年递增27.5%。力争进入国际配套市场的零部件比例为30%左右，技术和资金密集型产品出口比例要有明显增加，并建成一批零部件出口基地。
到2010年，形成跨地区、面向国际国内两个市场的若干家拥有自主开发能力、能够与整车同步开发，实现系统化设计、模块化供货、具有国际竞争力的零部件供应商；形成层次分明、关系稳定、专业化、规模化明显、效益良好的零部件配套体系。
到2010年，初步形成一批关键零部件开发中心，形成与整车同步发展的关键零部件开发能力；关键零部件强势企业要基本形成产品开发能力；汽车零部件行业力争为国内联合开发的汽车新产品承担20%以上的开发任务，为国内以我为主开发的汽车产品承担30%-40%以上的开发任务。
现在，中国汽车零部件产业正处在新一轮的发展高峰期。中国经济的持续稳定发展，汽车市场的连续兴旺，国际采购商对中国汽车零部件的青睐，为中国汽车零部件的发展带来了大好机遇。中国企业只有加强行业交流，努力办好企业，才能开创一个有竞争力的和谐发展的汽车零部件行业的新局面！
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参考文献
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第五篇：关于磁悬浮电机的应用现状与发展趋势
关于磁悬浮电机的应用现状与发展趋势
李宇佳
（北京交通大学，北京，100000)摘要：本文概述了磁悬浮电机的原理及优点，重点介绍了磁悬浮风力发电机的结构和工作原理。并简述了磁悬浮电机当前的应用领域。最后本文展望了磁悬浮电机未来的发展方向。
关键词：磁悬浮电机；风力发电机
Developing Trends of Magnetically Levitated Electric Machines and Their Applications
Li Yujia(Beijingjiaotong University,Beijing,100000)Abstract：In this paper, the principle and advantages of the agnetically Levitated Electric Machines are summarized.The structure and working principle of the magnetic levitation wind generator are introduced.The current application field of agnetically Levitated Electric Machines is briefly introduced.Finally, the future development direction of tagnetically Levitated Electric Machines is prospected.Key word:lagnetically Levitated Electric;Machines wind power generator 引言
传统的a电机是由定子和动子组成，定子与动子之间通过机械轴承联接或存在机械接触，因此动子运动过程中存在机械摩擦。机械摩擦不仅增加动子的摩擦阻力，使运动部件磨损，产生机械振动和噪声，而且会造成部件发热，使润滑剂性能变差，严重的会使电机气隙不均匀，绕组发热，温升增大，从而降低电机效能，最终缩短电机使用寿命。磁悬浮电机是利用定子和动子励磁磁场之间“同性相斥，异性相吸”的原理使动子悬浮起来，同时产生推进力驱使动子在悬浮状态下运动。因此，定子与动子之间不存在任何机械接触，可以产生较高的加速度和减速度，机械磨损小，机械与电气保护容易，维护、检修和更换方便，适用于恶劣环境、极其洁净无污染环境和特殊需要的领域。磁悬浮电机的研究越来越受到科技工作者的重视，其发展前景令人鼓舞。
和机械摩擦的不足，目前已研制出各种无接触式磁轴承，用来取代机械轴承。典型的磁悬浮轴承如径向磁轴承、径向推力磁轴承和轴向磁悬浮轴承，以及径向自由度可控的电磁悬浮轴承。
2.1 径向磁悬浮轴承
径向磁悬浮轴承是由两个径向磁化同轴空心圆柱组成，磁化方向相反。当两个磁化圆柱轴向重合、径向同心时，圆柱所受径向磁场推力为零。而当两个磁化圆柱发生轴线偏移时，由于圆柱之间气隙磁场极性相同产生不平衡排斥力使圆柱轴线趋于一致。这种径向磁轴承虽然能做到径向自动稳定，但磁轴承轴向不稳定，而且当轴线偏转时，角向稳定性也不好，因此用途有限。
2.2 径向推力磁悬浮轴承
径向推力磁悬浮轴承通常采用两个轴向磁化，而磁化方向相反(也可采用一个轴向磁化，而另一个径向磁化的同轴空心圆柱，但轴向错开一定位置，不仅能保持径向稳定性，而且提高了轴向和角向稳定性。2 磁悬浮轴承电机
为了克服传统旋转电机存在机械轴承
2.3 电磁悬浮轴承
这种多自由度电磁力控制的磁悬浮轴承，转轴两端均有水平方向和垂直方向两个自由度电磁力控制系统，而轴向通过驱动部分控制。当转轴在水平方向或垂直方向发生偏离时，分别控制水平或垂直方向的差动励磁线圈电流，由于电磁力大小与励磁线圈和气隙大小有关，因此可以通过改变电磁力使转轴趋于平衡位置。这种磁轴承虽然转子转动惯量不大，但由于控制线圈产生磁场使转轴受到一个与转向相反的电磁转矩，而且该电磁转矩随着转速增大而增大，因此对驱动系统转矩要求比较高，仅适用于低速大转矩的领域应用。磁悬浮轴承电机要解决的主要问题是轴承的支撑力，而驱动力仍然依靠电机本身来解决。因此，磁悬浮轴承电机虽然可以做到悬浮与驱动独立控制，但系统结构尺寸比较庞大，转动惯量大，系统动态响应比较缓慢，易于引起系统振荡甚至不稳定运行。磁悬浮电机的应用
3.1 在风力发电机中的应用
（1）工作原理
直驱式磁悬浮风力发电机，其风轮和发电机直接耦合，结构与传统风力发电机结构相似，例如，可以把原来的机械轴承全部换成主动磁悬浮轴承，径向有前后两个径向磁轴承支承，轴向采用轴向推力磁轴承支承。如图1所示，一种水平轴磁悬浮风力发电机是由风轮叶片、发电机结构、保护轴承、主动磁悬浮轴承等构成的。考虑到轴向推力盘重量比较大，因此将其放在靠近中间的位置，保护轴承位于发电机转轴两侧的最外端。图1 磁悬浮风力发电机机构示意图 磁悬浮风力发电机是一种风－机－电能量转换装置，其工作原理:发电机转子稳定悬浮于空间，通过风带动叶片转动，并传递到整个风力发电机的转轴，由发电机完成
机械能向电能的转换，最后，利用电力电子变换器将其转换成负载所需的电能。
（2）关键技术分析 对于风力发电机而言，降低其起动风速，提高风力发电质量是关键技术。要达到这两个要求，需要解决的关键问题有:风轮叶片技术、磁悬浮支承技术、发电机技术和储能技术，下面围绕磁悬浮风力发电机的四点关键技术进行分析。
由流体力学可知，风能计算表达式:
T12Sv3(1)式中:ρ是空气密度；S是叶片扫风面积；ν是风速。由贝茨理论可以得到叶片上所能获得的最大功率:
PmaxCPT(2)
式中:Cp是贝茨功率系数，Cp=0．593。由式(1)和式(2)可见，为提高风能向机械能的转换效率，可以通过增加叶片的扫风面积和叶片优化设计来实现。这需解决3个问题:①提高叶尖速比；②叶片材料的选择；③叶片结构的设计。
a 叶尖速比是用来表述风电机特性的一个重
要的参数，用λ来表示:
V2Rnv60v(3)
式中:V是叶片尖端线速度；ν是风速；n是风轮转速；Ｒ是风轮转动半径。由式(3)可知，同风速下的叶尖速比越大，叶片转速越快。现代的风力发电机常用的是2枚到3枚叶片，理想情况下，由风机叶片数与λ的匹配关系知，λ在5～8的范围变化。
b 根据风轮叶片材料的发展史，叶片可以分为木制叶片、铝合金等弦长叶片、钢制叶片、玻璃钢叶片。由于木制叶片不易制造成扭曲状，且存在木材强度低等诸多问题，限制了其在风力发电机中的应用和发展。为满足扭曲叶片的要求并减轻叶片重量，随后，出现了钢梁玻璃纤维、铝合金和玻璃钢制成的叶片。在选择叶片材料时，通常选用叶片强度、刚度满足要求，又具备较好的气动性
能的玻璃钢复合材料。因此，材料的选择将直接影响着风轮叶片捕获风能的能力。
c 叶片结构设计主要包括剖面结构设计、铺层设计和根端设计三个方面的内容。当采用玻璃钢材料来制造风轮叶片时，材料的强度、弹性模量的差异以及工艺的多样性是重要的注意事项。例如，和空腹金属材料的叶片相比较，虽然玻璃钢材料的弹性模量较低，但其强度比金属材料高，完全可以在不改变外形尺寸的情况下，代替金属材料。但是，玻璃钢材料的叶片却难以达到金属材料同等的刚度，而此时，盲目地增加叶片厚度，必然会影响到叶片的气动性能。综上所述，选用玻璃钢材料制作叶片时，总是希望制作较厚的叶型，并采用空腹的结构。
铺层设计主要是确定纤维量和纤维方向。合理地安排铺层的方向、角度和比例，可以保证叶片气动载荷和所受离心力的满足要求；根端设计主要考虑到叶根是叶片和轮毂的紧密连接处，并且叶片的断裂也往往发生在叶根上。叶根根据各叶片的使用情况、风力机结构、尺寸及功率来设计，其安全系数要比叶片本身要大一些，一般大1．5～2倍。此外，可以借助三维建模软件Pro/E对叶片进行三维实体建模，并利用Ansys仿真软件对叶片进行动力学分析。
3.2 在空调中的应用
随着科技的不断进步与发展，磁悬浮轴承性能在不断地提升，同时受电子元件的集成化也促使其成本逐年降低。虽然国内外经过多年的探索，磁悬浮产品在不少领域成功地应用，但是该项技术领域仍然存在很多难题，如控制系统的优化设计以及材料转子轴系动力特性问题等。为了更有效地改进控制方法和策略需要在深人研究控制系统的同时，着重研究转子系统的动力学特性，从而达到对复杂转子的理想控制。
目前空调风机多采用机械轴承，风机主轴与轴承之间会产生机械摩擦，而电机必需克服这部分摩擦才能驱动风叶旋转，同时造成电机发热产生较大幅度的振动使得风机寿命降低。要想实现风机长时间的运行还需轴承润滑系统和冷却系统的改进。如果采用磁悬浮轴承，定、转子之间没有机械摩擦，磁悬浮轴承运转阻力为零不会发热，从而省去了冷却系统和润滑系统，减少了体积重量，提高了可靠性和寿命悬浮运转大大减少了机械噪声，同时也大大减少了机械振动，振动幅度远远小于普通风机，提高了整个空调稳定性。
从目前内的磁悬浮轴承技术水平来看，虽然已经具备了应用在常温设备上的条件，但是仍然存在两方面的问题：一方面由于较难实现磁悬浮轴承转子的高精度控制，因而造成系统可靠性差以及故障率高；另一方面，欠缺标准化的产品工艺。磁悬浮电机的应用领域
4.1 电子工业
超大规模集成电路的发展要求半导体硅片在超真空、无杂质密封室内加工，对传送硅片的机器人具有苛刻的要求:既不能用润滑油，也不能产生尘粒和气体，因此采用磁悬浮电机直接控制机器人及其操纵手臂成为理想的选择。另外在集成电路制版过程中磁悬浮将会取代气垫悬浮芯片布焊。
4.2 化工领域
环境污染严重的放射性环境或高温辐射环境，如用磁悬浮轴承驱动调速离心泵进行核废料处理，可以解决机械轴承磨损与定期维修的难题。
4.3 柔性制造、加工和传送系统
工件的悬浮保持与传送。如基于同高速通讯网络互联的分布式磁悬浮直线感应电机群、各种功率转换和控制器组成的高速、高加减速度材料运输系统。基于磁悬浮技术的石油和煤炭输送系统，可以减小原油与输油管之间的接触粘滞力，极大地提高输油速度，在多山地区，磁悬浮煤炭输送系统不仅解决铁路运输的难题，而且适用于爬坡和全天候工作。
4.4 轨道交通
超导磁悬浮机车能实现超高速、大容量平稳安全运输，极大地提高运输效率，高温超导磁悬浮机车是未来列车发展的趋势。
4.5 生命科学领域
心脏是人生命中的永动机，一旦发生故障难以修复。利用人工心脏部分或全部替代心脏功能成为心脏病患者生命延续的关键。过去利用机械轴承人工心脏血泵会产生摩擦和发热，使血细胞破损，引起溶血、凝血和血栓，甚至危及病人生命。现在国外研制成功的离心式和振动式磁悬浮人工心脏血泵，采用无机械接触式磁悬浮结构不仅效率高，而且可以防止血细胞破损，引起溶血、凝血和血栓等问题。磁悬浮血泵的研究不仅为解除心血管病患者的疾苦，提高患者生活质量，而且为人类延续生命具有深远意义。磁悬浮电机的发展趋势
5.1 新材料应用
(1)稀土永磁材料，如钕铁硼NdFeB，具有磁能积高和功耗低的特点，而且我国稀土蕴藏量丰富，开发研究潜力巨大。
(2)高温超导材料，如YBaCuO，利用超导材料的抗磁特性或磁链守恒特性产生巨大的电磁力，可以预见高温超导材料在磁悬浮控制中将得到广泛应用，如超导磁轴承用于电力系统大惯量飞轮储能，直线电机超导磁场梯度悬浮推进系统。
(3)稀土高温超导REBa2Cu3O7-x和光稀土高温超导LREBa2Cu3O7-x在77K温度下具有极高的电流密度，可以产生极强的磁场，这些新材料的研制成功将为高速磁悬浮机车的应用提供又一新的设计方案。
5.2 新技术应用
超声波传感技术和激光传感技术在高速磁悬浮运动定位控制中的应用，提高了定位速度和精度；可编程逻辑控制技术在复杂磁悬浮系统中实现自动时序控制；高性能逆变器设计和智能化非线性电机控制技术应用；利用以计算机技术和网络通信技术为基础的全球定位系统GPS为磁悬浮系统提供快捷的宏观监测、控制和服务。
5.3新领域应用
磁悬浮电机不仅在电气等工业领域得到广泛应用，而且在生命科学领域也开始得到应用，充分显示了磁悬浮电机在国民经济发展和人们生活质量提高。总结
本文介绍了磁悬浮电机，具有无摩擦和
磨损，无润滑油污染，寿命长等一系列优点。随着市场需求的改变以及用户体验的认可，未来磁浮轴承被应用的数量将会不断的增长以及型号也会不断的改变，由此也可以推测出磁悬浮轴承未来可能的发展趋势：可靠、易用、价廉标准化。
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