Processus de fabrication des centres de production de véhicules électriques dévoilé : forgeage ou moulage, lequel est le plus adapté aux exigences de couple élevé des véhicules à énergies nouvelles ?

Processus de fabrication des centres de production de véhicules électriques dévoilé : forgeage ou moulage, lequel est le plus adapté aux exigences de couple élevé des véhicules à énergies nouvelles ?

Parmi les composants essentiels des véhicules électriques, le moyeu supporte directement le poids de la carrosserie et transmet la force motrice. Ses performances influent directement sur l'autonomie, la maniabilité et la sécurité du véhicule. Face au couple élevé et instantané caractéristique des véhicules à énergies nouvelles, les faiblesses des moyeux de roue moulés traditionnels sont apparues au grand jour, tandis que les moyeux forgés s'imposent comme la norme grâce à leurs performances exceptionnelles. Cet article analysera en détail les deux principaux procédés de fabrication, le forgeage et le moulage, en les comparant et en les étudiant sous l'angle des matériaux, de la structure et des performances, afin de déterminer quel procédé est le plus adapté aux exigences de couple élevé des véhicules à énergies nouvelles.

I. Comprendre l'essentiel : Pourquoi le EV Hub est-il si strict en termes d'exigences de processus ?

Les différences fondamentales entre les véhicules à énergies nouvelles et les véhicules à carburant traditionnel impliquent que les plateformes de véhicules électriques doivent répondre à des normes de performance plus élevées :

Impact à couple élevé : au démarrage, le moteur délivre instantanément son couple maximal. Le moyeu doit alors supporter une charge instantanée plusieurs fois supérieure à celle d’un véhicule thermique pour éviter toute déformation ou rupture.

Exigence de légèreté : En tant qu’élément clé de la masse non suspendue, pour chaque réduction de 1 kg du moyeu de roue, l’autonomie peut être augmentée d’environ 5 à 8 km, ce qui impose des exigences extrêmement élevées en matière de taux d’utilisation des matériaux du processus.

Redondance de sécurité : Le poids accru de la batterie dans les véhicules à énergies nouvelles augmente l’inertie du véhicule. La résistance aux chocs et à la fatigue du moyeu a un impact direct sur la sécurité de conduite.

Exigences en matière de dissipation thermique : La chaleur du système d’entraînement du moteur se propage facilement au moyeu. Il est donc nécessaire de garantir une bonne dissipation thermique du moyeu tout au long du processus de fabrication afin d’éviter que les températures élevées n’affectent ses performances.

Les deux procédés de fonderie et de forgeage déterminent fondamentalement les indicateurs clés du moyeu, tels que sa structure moléculaire, sa résistance et son poids, et affectent ainsi son adaptabilité aux exigences de couple élevées.

II. Duel de savoir-faire : Forgeage contre Moulage, les principales différences dans la fabrication des centres de production de véhicules électriques

1. Procédé de moulage : Choix traditionnel de production de masse, présentant des lacunes dans les scénarios de couple élevé.

Le moulage est un procédé qui consiste à verser du métal en fusion dans un moule, à le refroidir puis à lui donner sa forme. Il était autrefois largement utilisé dans la fabrication des moyeux des véhicules à moteur thermique traditionnels.

Caractéristiques du procédé : Le procédé est relativement simple, permet la production en série de moyeux de formes complexes et son coût de fabrication est relativement faible.

Défauts structuraux : Lors du refroidissement du métal en fusion, des défauts internes tels que des pores, des piqûres et des retraits sont susceptibles d’apparaître. La structure moléculaire est lâche et la densité relativement faible.

Performances : La résistance à la traction est généralement comprise entre 300 et 500 MPa, avec une faible résistance aux chocs. Face au couple instantané élevé des véhicules à énergie nouvelle, ils sont sujets aux fissures, aux déformations et présentent même des risques pour la sécurité.

Limites de l'allègement : pour garantir la solidité, l'épaisseur de la paroi du moyeu moulé doit être augmentée, ce qui entraîne un poids relativement important, ce qui n'est pas propice à l'amélioration de l'autonomie des véhicules à énergies nouvelles.

2. Procédé de forgeage : Haute performance privilégiée, correspondant précisément aux exigences de couple élevé

Le forgeage est un procédé qui consiste à extruder et à façonner des lingots de métal à l'aide de moules, sous haute température et haute pression. Il s'agit du principal procédé de fabrication des moyeux de véhicules électriques haut de gamme.

Caractéristiques du procédé : Après le forgeage, la structure moléculaire du lingot métallique est entièrement compactée, les grains sont affinés et étroitement agencés, et il n’y a aucun défaut de coulée.

Avantages structurels : forgé d’une seule pièce, sans cordons de soudure, forte intégrité structurelle et densité 15 à 20 % supérieure à celle des moyeux moulés.

Performances : Sa résistance à la traction peut atteindre 800 à 1 200 MPa, soit plus du double de celle des moyeux moulés. Elle présente une excellente résistance aux chocs et à la fatigue, et supporte aisément les impacts instantanés à couple élevé des véhicules à énergies nouvelles.

Allégement révolutionnaire : le procédé de forgeage permet de réduire considérablement l’épaisseur de la paroi du moyeu tout en garantissant une résistance élevée. Son poids est 20 à 30 % inférieur à celui d’un moyeu moulé de mêmes spécifications, ce qui réduit significativement les masses non suspendues et améliore l’autonomie de la batterie et la maniabilité.

III. Vérification pratique : Pourquoi le moyeu forgé pour véhicules électriques est-il devenu une caractéristique standard des véhicules à couple élevé ?

1. Adaptation aux scènes à couple élevé : Insensible aux impacts instantanés

Lors de l'accélération d'un véhicule à énergie nouvelle, le couple élevé instantanément délivré par le moteur est directement transmis au moyeu. Les moyeux forgés pour véhicules électriques, grâce à leur structure moléculaire dense et leur haute résistance à la traction, répartissent rapidement les charges de couple et préviennent les concentrations de contraintes locales. Par exemple, sur un SUV à énergie nouvelle équipé d'un moyeu forgé, lors d'une accélération de 0 à 100 km/h (avec un couple maximal de 350 N·m), la déformation du moyeu est trois fois moindre que celle d'un moyeu moulé, et il n'y a aucun risque de fissure, même en cas d'utilisation prolongée.

2. Légèreté et autonomie : un équilibre parfait entre performance et efficacité.

L'avantage de la légèreté des moyeux de véhicules électriques se traduit directement par une augmentation de l'autonomie de ces véhicules. Les données montrent qu'un moyeu forgé est de 8 à 12 kilogrammes plus léger qu'un moyeu moulé, ce qui peut accroître l'autonomie des véhicules électriques de 40 à 96 kilomètres, tout en réduisant la charge sur le moteur et la consommation d'énergie. Pour les modèles de véhicules 100 % électriques visant une grande autonomie, la technologie de forgeage est essentielle pour concilier hautes performances et grande autonomie.

3. Adaptabilité aux conditions de travail complexes : Performances de sécurité optimisées

Dans des situations complexes, comme sur routes accidentées ou lors de freinages d'urgence, la résistance aux chocs des moyeux forgés pour véhicules électriques est particulièrement remarquable. Après des tests, les moyeux forgés peuvent supporter une charge d'impact équivalente à 2,5 fois leur propre poids, tandis que les moyeux moulés sont sujets à des fissures sur les bords sous la même charge. Cette caractéristique fait des moyeux forgés le choix privilégié pour les modèles aux exigences de sécurité extrêmement élevées, tels que les véhicules utilitaires à énergies nouvelles et les voitures de sport hautes performances.

IV. Tendances du secteur : La technologie du forgeage devient la norme dans le développement des pôles de véhicules électriques

À mesure que les véhicules à énergies nouvelles évoluent vers une puissance élevée, une grande autonomie et une intelligence accrue, les exigences de performance du marché en matière de moyeux s'améliorent constamment et le taux de pénétration des procédés de forgeage augmente rapidement.

Disposition des constructeurs automobiles : Les principaux constructeurs automobiles tels que Tesla, BYD et NIO ont fait des moyeux forgés une caractéristique standard pour les modèles de milieu et de haut de gamme, et ont même lancé des options de roues forgées personnalisées.

Amélioration technologique : L’application de technologies telles que le forgeage de précision et le formage quasi-net a permis de réduire encore le coût de fabrication des moyeux forgés pour véhicules électriques, favorisant ainsi leur popularisation dans les modèles de milieu de gamme.

Innovation en matière de matériaux : L’association d’alliages d’aluminium, de matériaux composites en fibre de carbone, etc., avec la technologie de forgeage a permis à EV Hub de réaliser des progrès considérables en termes de résistance et de légèreté.

Pour les consommateurs, choisir un véhicule à énergies nouvelles équipé de moyeux forgés est synonyme de couple élevé plus fiable, d'une autonomie accrue et de garanties de sécurité renforcées. Pour les constructeurs automobiles, l'adoption des procédés de forgeage est essentielle pour améliorer la compétitivité de leurs produits.

V. Guide d'achat : Comment identifier les plateformes de véhicules électriques Forged et éviter les pièges de la sélection ?

1. Vérifier le marquage du processus : confirmer les propriétés de forgeage

Demandez au vendeur de vous fournir un rapport sur le processus de forgeage, indiquant clairement des informations telles que « forgeage intégral » et « formage par forgeage à la matrice », afin d'éviter d'acheter de faux moyeux forgés avec la mention « moulage + soudage ».

Observez l'aspect du moyeu : sa surface forgée est exempte de porosités et de bavures, et ses lignes sont lisses. Les marques de forgeage au dos du moyeu sont parfaitement visibles.

2. Vérifier les paramètres clés : se concentrer sur les indicateurs de performance

Matériau : Il est préférable de choisir des moyeux forgés en alliage d'aluminium haute résistance tels que 6061-T6 et 7075-T6, qui offrent un équilibre entre résistance et légèreté.

Données de résistance : résistance à la traction ≥800MPa, limite d'élasticité ≥500MPa, assurant la conformité aux exigences de couple élevé ;

Poids : À taille égale, les moyeux forgés sont plus de 20 % plus légers que les moyeux moulés, ce qui peut être vérifié par comparaison de poids.

3. Identifier les qualités de la marque : Choisir un fabricant régulier

Privilégiez les fabricants spécialisés dans les pièces forgées pour l'automobile. Leurs procédés sont plus éprouvés et la qualité est mieux garantie.

Vérifier la certification du produit : s’assurer que le centre a obtenu des certifications de système qualité telles que l’ISO9001 dans l’industrie automobile et qu’il est conforme aux normes nationales pertinentes.

Résumé

Les caractéristiques de couple élevé des véhicules à énergies nouvelles posent des défis inédits aux performances des moyeux de roues électriques. En raison de défauts structurels, d'une résistance insuffisante et d'autres limitations, le procédé de fonderie s'est avéré incapable de répondre aux exigences des véhicules à énergies nouvelles haut de gamme. Le forgeage, grâce à ses atouts majeurs tels qu'une structure moléculaire dense, une résistance ultra-élevée et une légèreté remarquable, est devenu la solution optimale pour satisfaire ces exigences de couple élevé.

Qu’il s’agisse des améliorations technologiques apportées par les constructeurs automobiles ou des choix d’achat des consommateurs, le forgeage des moyeux de roue est devenu un élément clé pour optimiser les performances et la sécurité des véhicules à énergies nouvelles. Grâce à la maturation continue et à l’optimisation des coûts de la technologie de forgeage, de plus en plus de modèles de véhicules à énergies nouvelles seront équipés de moyeux forgés, contribuant ainsi à une performance accrue, une efficacité renforcée et une sécurité optimale.