北京
近日，北京理工大学重庆创新中心(下称“重庆创新中心”)传来喜讯。重庆创新中心参建的国际联合实验室，依托中心团队自研的钢制电池包“设计—仿真—制造”轻量化全流程技术，成功开发出含铌钢制电池包，实现整包减重11.3%，成本降低 ¥78.3。
国际联合实验室由重庆创新中心、巴西矿冶公司(CBMM | Niobium)、中信金属股份有限公司、中国汽车工程研究院股份有限公司共同发起组建，包括“铌微合金化汽车钢应用技术国际联合实验室”“铌微合金化汽车钢研究国际联合实验室”。
“四方”联手，结合汽车行业的需求，聚焦汽车用高性能铌微合金化材料开发、工艺技术、应用技术与认证，打造具有国际影响力的科研与应用平台。
在合作框架下，重庆创新中心承担关键技术研发任务，依托自身科研实力和数智化材料建模系统MatFavor，深入挖掘和验证含铌高强钢的材料性能及应用潜力。
北京理工大学重庆创新中心 两江协同创新区供图
去年，依托国际联合实验室，重庆创新中心开展了含铌高强钢应用与研究、电动乘用车含铌钢制电池包开发等4个合作项目，成功探索含铌高强钢的应用场景，并开发出钢制电池包轻量化全流程技术。
铌，是一种战略性新兴稀有金属，被称为稀有金属中的“合金贵族”。铌微合金就是一种通过在普通低强度碳素钢中添加微量铌元素制成的高强钢，该种材料的硬度、强度、韧性以及耐高温、耐腐蚀性能均得到显著提升，因其优异的力学性能和较低的成本，已被广泛应用于汽车制造、油气输送管道、航空航天等领域。
作为全球最大新能源汽车市场，我国在“双碳”战略下亟需突破电池包轻量化技术。钢制电池包凭借其成本可控、高强度、低碳排放及优异耐火性等综合优势，在中低端车型中具备较强的竞争力。然而，结构轻量化能力不足仍是制约其规模化应用的核心瓶颈。
如何在重量、成形性、性能之间找到最佳平衡，是钢制电池包“以强度换厚度”，实现轻量化的关键突破口。
为突破钢制电池包轻量化瓶颈，依托国际联合实验室，重庆创新中心针对电动乘用车电池包轻量化需求，创新构建“设计-仿真-制造”全流程技术体系，借助自主开发的数智化材料建模系统MatFavor，构建高精度材料模型，实现了约束模态、动态疲劳、侧向挤压及机械冲击等典型工况的性能评估与方案优化。
同时，通过含铌高强钢的应用以提升材料成形性能，结合料厚优化、截面设计与辊压成形工艺优化，最终完成铌微合金化钢制电池包的样件试制，实现整包减重11.3%，成本降低 ¥78.3，各项性能指标均满足国标要求，为铌微合金化高强钢在新能源汽车电池包结构件中的规模化应用提供了理论支撑与工程示范。
据了解，作为全球铌产业的领军企业，巴西矿冶公司(CBMM)充分发挥了国际合作枢纽作用，为国际联合实验室提供了充足的资金支持，保障研究团队深入开展技术攻关。同时，推动联合实验室积极组织或参与国内外技术交流与资源共享，促进产业链上下游协同发展，推进含铌高强钢在全球新能源汽车市场的广泛应用。 (孙建和)
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