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4月12日,《天津日報》頭版專題報道“‘天津號’純太陽能車誕生記 ”,歷時5個多月、集成47項先進技術、由42家單位聯合攻關研制成功。天津理工大學材料科學與工程學院陳民芳教授團隊當仁不讓、揭榜掛帥,努力破解車身基礎材料難題,為“天津號”純太陽能車的誕生貢獻天理力量。
歷時5個多月,集成47項先進技術,42家單位聯合攻關,關鍵核心零部件“含津量”100%,一臺完全依靠純太陽能驅動、真正零排放的高等級智能網聯汽車在天津研制成功,探索出一條天津特色的創新引領綠色低碳高質量發展之路 ──
“揭榜掛帥”擂鼓正酣。4月11日,在天津市科學技術獎勵大會上,作為2021年天津重大科技創新攻關成果,一臺名為“天津號”的純太陽能車甫一亮相,立即驚艷全場。
想,全是問題;干,才有答案!
接下來,難題傳導到減重環節。整車減重50%以上,能實現嗎?
鋁的密度是2.7克/立方厘米,碳纖維的密度是1.8克/立方厘米,項目組最初考慮的方案是整個車身采用碳纖維骨架。然而,由于周期原因,光模具制造就要2—3個月,除了時間上不允許,碳纖維昂貴的成本與項目可推廣性、未來產業化的初衷也無法契合。整車碳纖維輕量化方案行不通,只能另尋出路。
技術人員認為,車身骨架采用鋁合金結構,外覆蓋件是碳纖維結構,能減重40%。車身儀表板管梁是整車、儀表板、中控儀表等部件的主要承重部件,也是車身總成的關鍵部件,減重最后10%的希望被寄托在這里。
天津理工大學材料科學與工程學院陳民芳教授在基礎材料這條寂寞路上走了40余年,這次當仁不讓接過挑戰。
阿爾特汽車設計的儀表板管梁必須經過擠壓成型,無法直接澆筑出來,這成了陳民芳團隊必須要過的一道坎。
根據設計需要,“天津號”儀表板管梁呈日字形結構,橫截面金屬焊點多達6個,擠壓加工的難度提升了數倍,對材料提出更高要求。
已經在基礎材料領域默默耕耘近40年、取得過20多項專利的陳民芳教授,面對挑戰毫不退縮。在一次試驗中,型材擠壓后出現了斷裂,項目組逐一排查原因。原來問題是由從市場上購買的強化相材料粒度不均、形狀不規則造成的。于是,陳教授又帶領團隊加班加點自制強化相材料,多次調整成分和冶煉、擠壓工藝,終于將“日”字形管件擠壓成功。“‘天津號’讓學校的科研成果走出校門,真正投入到工業應用中,這讓我們高校科研工作者倍感振奮。”陳民芳教授說,她的科研團隊也在這次“揭榜掛帥”的產學研合作中得到了鍛煉和成長。
隨著天津理工大學的鎂合金系列、天津工業大學的高性能纖維編制材料等一一實現應用,10%的目標被一點點攻克。在“天津號”純太陽能車研制過程中,有12項高校科研成果完成落地示范,為天津市高校前沿科研成果提供了全新應用場景。(天津日報)
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