责编·作者:王祝堂
美国特斯拉公司(Tesla)是全球最负盛誉的电动汽车研发与制造者,在中国建的上海特斯拉汽车公司已于2020年初投产,这是它建在美国以外的首个电动汽车制造厂。电动汽车对材料有很高的要求,比如,要有高的力学性能,还要有优秀的零部件所需的特殊性能,这样在确保车的技术、安全与乘座舒适的条件下,具有期望的低自身质量,以取得满意的节能减排效果,斐然的经济效益。在当前条件下,铝合金及铝材与铝基复合材料是唯一较为全面地可以满足这些苛刻要求的材料,当然有个别零件用镁合金或镁基复合材料制造也可取得好的效果。
特斯拉公司为了制造先进的电动汽车,专门组建了一个新材料发展部,已取得了一定的成就,克服了现有铝合金的不足,例如,现有铸造铝合金A356有高的抗拉强度,达175MPa以上,可是电导率仅约40%IACS(国际退火铜标准),而100.1铝合金有高的电导率,约为48%IACS,而抗拉强度只有50MPa。可是电动汽车的转子(rotor)或换流器(inverter)需用既有高的强度性能又有良好导电性的铸造铝合金材料来制造,不能用变形铝合金制造。为此,特斯拉公司的材料研发团队开发出一些制造电动汽车零件的先进铝合金,并获得专利。
特斯拉汽车公司的压铸铝合金系列,既有高的力学性能,又有良好的电学性能,是制造电动汽车转子和换流器不可多得的良好材料,它们的屈服强度超过90 MPa,电导率高达60%IACS,还有很好的充型性能,可以压铸形状较为复杂的铸件。