復合材料對電動巴士的影響



這輛純電動公交車的側板和側裙板使用了Excel生產的復合材料,是Yutong公司在芬蘭赫爾辛基制造的33輛汽車之一。圖片來源:Yutong

2018年11月,芬蘭赫爾辛基地區運輸管理局(HSL)設定了一個宏偉的目標。到2025年,其服務路線上的公交車中有30%將是零排放全電動公交車。僅僅九個月后,即2019年8月,公共汽車和客車制造商Yutong公司向芬蘭公共汽車和公路運營商Pohjolan Liikenne交付了33輛電動公共汽車。
 
這是芬蘭有史以來從海外供應商那里購買的客車數量多,也是Yutong次在芬蘭市場上出售其電動客車。公交車是在制造的,與芬蘭有聯系。車輛的復合型材由總部位于芬蘭萬塔的Exel Composites提供,距離赫爾辛基不到半小時的車程。這些面板是在Exel在的工廠生產的,然后交付給Yutong公司,在公共汽車制造過程中,它們被安裝在裝配好的鋼框架上。
 
Exel的部門負責人Jari Sopanen表示,Exel Composites與Yutong參與了該項目已有一年多的時間,但該公司在制造公共汽車,客車和機車車輛用復合材料零件方面已有三十年的經驗。。他說:“這些面板是基于遺留物的,我們與客戶緊密合作,開發他們想要的屬性。”
 
Sopanen表示,Exel設計和制造了市場上一些大,復雜的碳纖維和玻璃纖維復合型材料。雖然Yutong的GFRP公交車配置相當典型,但它們位于范圍的較大端,尺寸為35.4英寸寬,98.4英尺長。
 
在成型過程中,用玻璃墊和聚酯樹脂制成熱固性型材。“我們運行各節,然后在行尾將它們切成一定長度。然后,我們對輪轂和其他設備的開口進行加工。”Sopanen說。制造工藝的技巧在于始終如一地制造形狀并獲得Yutong所要求的高質量表面。
 
通過在電動公交車中加入復合材料,Yutong實現了多項優勢,包括輕量化,更好的熱管理和耐腐蝕性能。
 
玻璃纖維比鋁輕三分之一,比鋼輕四分之一。此外,復合材料具有天然的隔熱特性,可以更輕松有效地保持夏季的乘客涼爽和冬季的溫暖。通過將許多不同的特征整合到一個輪廓中,復合材料可以進一步減少部件數量和總線結構的重量。
 
所有這些輕量化特性有助于制造商提高電動公交車的能源效率,并擴展電動公交車在充電之間的行駛距離。盡管電動巴士的購買成本比柴油動力汽車高,但由于其較低的能源成本,多年來的成本得以抵消。
 
這些電動公交車上的乘客也更加舒適,因為用復合材料制成的零件比類似的金屬零件產生的噪音和振動更少。此外,用復合裙邊和鑲板制成的公共汽車在路上花費的時間更多,因為它們不需要像金屬公共汽車那樣需要進行車身腐蝕處理。這對于Helsinki來說很重要,該國冬天在雪道上使用鹽。
 
“使用復合材料的另一個驅動因素是設計的自由度。如果您想在公交車側面的長面板上進行專門設計,那在金屬上將是非常具有挑戰性的。” Sopanen補充說。
 
芬蘭采用電動公交車反映了歐盟對減少公交車造成的城市污染的承諾。2019年,歐洲議會為市區購車設定了低目標。取決于一個的國內生產總值(GDP),到2025年,其城市購買的公交車中必須有24%至45%是“清潔的”,到2030年必須有33%至60%是清潔的。歐盟規定,這些公交車的一半 必須由電力驅動,另一半可以使用液化天然氣。
 
為許多歐洲客車制造商生產復合零件的Exel對電動客車產生了濃厚的興趣。Sopanen說:“所有制造商現在都在考慮電動汽車,而且有新的廠商進入市場,以供應電動公交車。” 對于尋求輕量化選項的制造商,該公司可以提供踢腳板,側板,內部凹洞,通風管,天花板輪廓,地板,行李架零件和傾斜導軌(窗戶上方的公交車部分,該部分傾斜或成角度并與屋頂連接)。
 
Yutong電動客車的引進進展順利,HSL計劃到2025年在城市及周邊地區運營400輛全電動客車。這將有助于芬蘭實現其范圍內減少二氧化碳排放500萬公斤(約每年1100萬英鎊)。