复合材料对电动巴士的影响



这辆纯电动公交车的侧板和侧裙板使用了Excel生产的复合材料,是Yutong公司在芬兰赫尔辛基制造的33辆汽车之一。图片来源:Yutong

2018年11月,芬兰赫尔辛基地区运输管理局(HSL)设定了一个宏伟的目标。到2025年,其服务路线上的公交车中有30%将是零排放全电动公交车。仅仅九个月后,即2019年8月,公共汽车和客车制造商Yutong公司向芬兰公共汽车和公路运营商Pohjolan Liikenne交付了33辆电动公共汽车。
 
这是芬兰有史以来从海外供应商那里购买的客车数量多,也是Yutong次在芬兰市场上出售其电动客车。公交车是在制造的,与芬兰有联系。车辆的复合型材由总部位于芬兰万塔的Exel Composites提供,距离赫尔辛基不到半小时的车程。这些面板是在Exel在的工厂生产的,然后交付给Yutong公司,在公共汽车制造过程中,它们被安装在装配好的钢框架上。
 
Exel的部门负责人Jari Sopanen表示,Exel Composites与Yutong参与了该项目已有一年多的时间,但该公司在制造公共汽车,客车和机车车辆用复合材料零件方面已有三十年的经验。。他说:“这些面板是基于遗留物的,我们与客户紧密合作,开发他们想要的属性。”
 
Sopanen表示,Exel设计和制造了市场上一些大,复杂的碳纤维和玻璃纤维复合型材料。虽然Yutong的GFRP公交车配置相当典型,但它们位于范围的较大端,尺寸为35.4英寸宽,98.4英尺长。
 
在成型过程中,用玻璃垫和聚酯树脂制成热固性型材。“我们运行各节,然后在行尾将它们切成一定长度。然后,我们对轮毂和其他设备的开口进行加工。”Sopanen说。制造工艺的技巧在于始终如一地制造形状并获得Yutong所要求的高质量表面。
 
通过在电动公交车中加入复合材料,Yutong实现了多项优势,包括轻量化,更好的热管理和耐腐蚀性能。
 
玻璃纤维比铝轻三分之一,比钢轻四分之一。此外,复合材料具有天然的隔热特性,可以更轻松有效地保持夏季的乘客凉爽和冬季的温暖。通过将许多不同的特征整合到一个轮廓中,复合材料可以进一步减少部件数量和总线结构的重量。
 
所有这些轻量化特性有助于制造商提高电动公交车的能源效率,并扩展电动公交车在充电之间的行驶距离。尽管电动巴士的购买成本比柴油动力汽车高,但由于其较低的能源成本,多年来的成本得以抵消。
 
这些电动公交车上的乘客也更加舒适,因为用复合材料制成的零件比类似的金属零件产生的噪音和振动更少。此外,用复合裙边和镶板制成的公共汽车在路上花费的时间更多,因为它们不需要像金属公共汽车那样需要进行车身腐蚀处理。这对于Helsinki来说很重要,该国冬天在雪道上使用盐。
 
“使用复合材料的另一个驱动因素是设计的自由度。如果您想在公交车侧面的长面板上进行专门设计,那在金属上将是非常具有挑战性的。” Sopanen补充说。
 
芬兰采用电动公交车反映了欧盟对减少公交车造成的城市污染的承诺。2019年,欧洲议会为市区购车设定了低目标。取决于一个的国内生产总值(GDP),到2025年,其城市购买的公交车中必须有24%至45%是“清洁的”,到2030年必须有33%至60%是清洁的。欧盟规定,这些公交车的一半 必须由电力驱动,另一半可以使用液化天然气。
 
为许多欧洲客车制造商生产复合零件的Exel对电动客车产生了浓厚的兴趣。Sopanen说:“所有制造商现在都在考虑电动汽车,而且有新的厂商进入市场,以供应电动公交车。” 对于寻求轻量化选项的制造商,该公司可以提供踢脚板,侧板,内部凹洞,通风管,天花板轮廓,地板,行李架零件和倾斜导轨(窗户上方的公交车部分,该部分倾斜或成角度并与屋顶连接)。
 
Yutong电动客车的引进进展顺利,HSL计划到2025年在城市及周边地区运营400辆全电动客车。这将有助于芬兰实现其范围内减少二氧化碳排放500万公斤(约每年1100万英镑)。