主要研究内容:
1.多性能约束的复合材料体系与铺层设计
基于抗冲击、防火、密封与刚度等多性能约束,研究不同功能区域的纤维增强
复合材料体系与铺层设计方法,建立材料性能与结构需求的协同优化模型,提
高界面结合强度,实现性能与质量的平衡最优。
2.大尺寸多材料复合构件的模压工艺技术
开展多材料复合成型机理与工艺优化研究,构建基于多物理场耦合模拟的热塑
性复合材料成型过程模型,揭示加热、流动、结晶及应力演化规律,形成温度
场与压力场的动态调控策略,提升大尺寸构件的成型质量与稳定性。
3.大尺寸热塑性复合材料构件成型模具关键技术
研发集成温度、压力、位移等多维反馈的智能模压模具,实现自动化与在线监
测;构建电池箱体力学、抗冲击及环境适应性测试体系,开展多载荷与整车工
况下的失效机理研究与可靠性评估,验证结构、模具与工艺有效性。
4.产品成形全过程监控与质量检测与产业化示范应用
集成设备、模具、在线检测系统集成,实现设备及成形工艺参数、产品检测数
据等信息的实时存储、传输及模压生产数据偏差的即时调整,提高生产质量和效率,实现产业化示范应用。
新能源汽车产业正加速向高性能、轻量化及安全化方向迈进,热塑性复合材料
凭借其优异的比强度、可回收性以及快速成型潜力,已成为实现新能源汽车电
池系统结构轻量化与功能集成化的理想候选材料之一。我国在热塑性复合材料
应用领域虽发展迅速,但在大尺寸结构件(如电池箱体)一体化成型、多料界
面结合质量调控以及模具优化设计等关键工艺方面仍存在技术瓶颈,难以满足
电池包类结构件在复杂服役环境下对高性能与高可靠性的严苛要求,已成为制
约新能源汽车电池系统整体性能提升的核心难题之一。
本项目聚焦多料复合大尺寸结构件精密成形关键技术,拟围绕多种复合材料复
合结构设计与界面结合机制、热压成型工艺协同调控等核心问题,系统开展模
具结构优化、模压工艺参数精确控制与成形过程在线监测等研究,着力突破大
尺寸热塑性复合材料电池箱体类构件一体化成型技术瓶颈,实现该类构件高质
量、高效率成形制造。本项目的实施将有力推动宁波“新材料+智能制造”产业
深度融合,实现关键装备与核心工艺的自主可控,为我国新能源汽车产业链安
全与可持续发展提供重要支撑。
攻关目标:突破新能源汽车电池箱体类结构件热塑性复合材料的多尺度设计与
一体化成型关键技术,构建自主可控的成型工艺与智能装备体系,实现不同尺
寸与载荷等级箱体结构的高效成型、可靠服役与绿色制造一体化,支撑新能源
汽车产业在安全性、轻量化与可持续发展方面的技术跨越。
专利,模型