新能源汽车产业快速发展,轻量化成为突破续航与成本瓶颈的重要方向。
天津渤海职业技术学院一支师生团队自2022年参加第三届全国新能源汽车关键技术技能大赛并获得汽车轻量化技术方向全国二等奖后,持续将大赛成果转化为技术研发与工程实践,在新能源车轻量化仿真、材料连接与增材制造等方向取得阶段性进展,并于2025年11月完成样车轻量化验证。
产业需求催生轻量化课题
随着新能源汽车规模化发展,电池包重量带来的续航与成本压力日益突出。轻量化成为车企降本增效、提升续航的重要路径。
天津渤海职业技术学院团队在调研中,走访京津冀多座城市的整车与改装制造企业。团队发现,传统连接工艺难以满足轻量化规模化生产需求,多数企业认为轻量化设计周期长、成本高,现有方案通用性弱,难以普惠落地。
从技能大赛找到技术突破口
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2022年,团队参加第三届全国新能源汽车关键技术技能大赛,在汽车轻量化技术方向获得全国二等奖。大赛不仅检验了学生的结构设计、工艺分析和实车调试能力,也让团队看到传统焊接方式在轻量化车身制造中的局限。赛后,在学校指导教师团队带领下,团队围绕钢碳异构材料连接、智能仿真和增材制造持续研发,逐步形成从设计、仿真到材料连接与验证的技术链条。2024年底,相关技术成果逐步成熟,为后续样车验证奠定基础。
多项核心技术回应行业痛点
针对钢碳异构材料连接难,团队研发了钢碳异构材料连接技术。该技术采用高强度钢管、碳纤维管、耐高温结构胶和缓冲结构,并在焊接区与粘接区之间加入螺旋式循环冷却回路,利用制冷剂持续循环阻断热传导,降低胶层受热失效风险,提升连接可靠性。该方案可适配多类主流车身材料和多种型材,冷却模块及介质可快速更换,形成多种适配组合,为多材料柔性连接提供新思路。
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针对开发慢、承载差等问题,团队引入智能CAE优化模型技术。通过分区网格前处理、车身模态分析和流体力学分析,对车架结构进行仿真优化,解决共振问题并降低风阻。该技术推动轻量化设计由经验驱动转向数据驱动,缩短开发周期,提升车身承载能力。
针对轻量化零部件材料成本高、开发周期长等问题,团队采用多材料复合连接与增材制造技术,开展复杂非承力件定制化生产。通过增材制造,实现无模型快速打样、数据闭环验证和规模化驱动,连接件明显减重,设计周期缩短。
样车验证推动成果走向产业
2025年11月,团队完成样车轻量化验证。在验证过程中,团队引入激光氩气焊接工艺,使车身强度增加;通过结构优化与材料改进,整车实现明显减重,完成样车验证。
从课堂学习、竞赛实践到企业创业,团队综合能力不断增强。团队表示,技能大赛不仅是竞技舞台,更是连接产业需求的桥梁。通过大赛积累的技术方法和工程经验,团队得以深入一线,把专业知识转化为解决实际问题的方案。
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从技能赛场到产业现场,天津渤海职业技术学院师生以大赛成果为起点,把专业技术转化为解决产业痛点的实际行动。轻量化技术不仅关乎新能源汽车续航与成本,也关系到绿色制造与产业可持续发展。这支职教团队正在为新能源车轻量化贡献“渤海力量”。
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