Vijesti

Dio 2. Tehnologija: ekstruzija aluminija + zavarivanje trenjem uz miješanje kao glavni tok, lasersko zavarivanje i FDS ili postati smjer budućnosti

1. U usporedbi s tlačnim lijevanjem i utiskivanjem, aluminijsko ekstruzijsko oblikovanje profila, a zatim zavarivanje, trenutačno je glavna tehnologija baterijskih kutija.

1) Dubina izvlačenja ljuske ispod baterije zavarene aluminijskom pločom za utiskivanje, nedovoljna vibracija i udarna čvrstoća baterije i drugi problemi zahtijevaju od automobilskih poduzeća snažnu integriranu sposobnost dizajna karoserije i šasije;

2) Baterijska ladica od lijevanog aluminija u načinu rada za lijevano pod tlakom prihvaća cijelo jednokratno oblikovanje.Nedostatak je što je aluminijska legura sklona podlijevanju, pukotinama, hladnoj izolaciji, udubljenju, poroznosti i drugim nedostacima u procesu lijevanja.Svojstvo brtvljenja proizvoda nakon lijevanja je loše, a istezanje lijevane aluminijske legure je malo, što je sklono deformaciji nakon sudara;

3) Ekstrudirana baterijska ladica od aluminijske legure trenutna je mainstream shema dizajna baterijske ladice, kroz spajanje i obradu profila kako bi se zadovoljile različite potrebe, ima prednosti fleksibilnog dizajna, prikladne obrade, lako se mijenja i tako dalje;Učinkovitost Ekstrudirana baterijska ladica od aluminijske legure ima visoku čvrstoću, otpornost na vibracije, istiskivanje i udarce.

2. Konkretno, proces ekstruzije aluminija za oblikovanje kutije za baterije je sljedeći:

Donja ploča tijela kutije oblikovana je zavarivanjem trenjem s miješanjem nakon što je aluminijska šipka ekstrudirana, a donje tijelo kutije oblikovano je zavarivanjem s četiri bočne ploče.Trenutno glavni aluminijski profil koristi obične 6063 ili 6016, vlačna čvrstoća je u osnovi između 220 ~ 240 MPa, ako se koristi ekstrudirani aluminij veće čvrstoće, vlačna čvrstoća može doseći više od 400 MPa, u usporedbi s običnim aluminijskim profilom kutija može smanjiti težinu za 20%~30%.

3. Tehnologija zavarivanja također se kontinuirano nadograđuje, trenutni glavni tok je zavarivanje trenjem i miješanjem

Zbog potrebe za spajanjem profila, tehnologija zavarivanja ima veliki utjecaj na ravnost i točnost kutije za baterije.Tehnologija zavarivanja baterijskih kutija dijeli se na tradicionalno zavarivanje (TIG zavarivanje, CMT), a sada glavno zavarivanje trenjem (FSW), naprednije lasersko zavarivanje, tehnologiju samozatezanja vijaka (FDS) i tehnologiju lijepljenja.

TIG zavarivanje je pod zaštitom inertnog plina, korištenjem luka stvorenog između volframove elektrode i zavarivanja za zagrijavanje taljenog osnovnog metala i žice za punjenje, kako bi se formirali visokokvalitetni zavari.Međutim, s evolucijom strukture kutije, veličina kutije postaje veća, struktura profila postaje tanja, a točnost dimenzija nakon zavarivanja je poboljšana, TIG zavarivanje je u nepovoljnom položaju.

CMT je novi MIG/MAG postupak zavarivanja, koji koristi veliku pulsnu struju kako bi zavarivački luk glatko, kroz površinsku napetost materijala, gravitaciju i mehaničko pumpanje, formirao kontinuirani zavar, s malim unosom topline, bez prskanja, stabilnost luka i velika brzina zavarivanja i druge prednosti, mogu se koristiti za zavarivanje raznih materijala.Na primjer, struktura kutije ispod paketa baterija koju koriste modeli BYD i BAIC uglavnom usvaja CMT tehnologiju zavarivanja.

4. Tradicionalno zavarivanje taljenjem ima problema kao što su deformacija, poroznost i nizak koeficijent zavarivanja uzrokovanih velikim unosom topline.Stoga se naširoko koristi učinkovitija i zelena tehnologija zavarivanja trenjem s miješanjem s većom kvalitetom zavarivanja.

FSW se temelji na toplini generiranoj trenjem između rotirajuće igle za miješanje i ramena osovine i osnovnog metala kao izvora topline, kroz rotaciju igle za miješanje i aksijalne sile ramena osovine kako bi se postigao protok plastificiranja osnovni metal za dobivanje zavarenog spoja.FSW zavareni spoj visoke čvrstoće i dobre izvedbe brtvljenja naširoko se koristi u području zavarivanja baterijskih kutija.Na primjer, kutija za baterije mnogih modela Geely i Xiaopeng ima dvostranu strukturu zavarivanja trenjem i miješanjem.

Lasersko zavarivanje koristi lasersku zraku visoke gustoće energije za zračenje površine materijala koji se zavariva radi rastaljenja materijala i formiranja pouzdanog spoja.Oprema za lasersko zavarivanje nije bila široko korištena zbog visokih troškova početnog ulaganja, dugog razdoblja povrata i poteškoća laserskog zavarivanja aluminijske legure.

5. Kako bi se ublažio utjecaj deformacije zavarivanjem na točnost veličine kutije, uvode se tehnologija samozatezanja vijaka (FDS) i tehnologija lijepljenja, među kojima su poznata poduzeća WEBER u Njemačkoj i 3M u Sjedinjenim Državama.

Tehnologija spajanja FDS vrsta je postupka hladnog oblikovanja spajanja samoreznih vijaka i vijaka kroz zateznu osovinu središta opreme za provođenje velike brzine rotacije motora koji se spaja na toplinu trenja ploče i plastičnu deformaciju.Obično se koristi s robotima i ima visok stupanj automatizacije.

U području proizvodnje novog energetskog paketa baterija, postupak se uglavnom primjenjuje na okvirnu strukturu kutije, s postupkom lijepljenja, kako bi se osigurala dovoljna čvrstoća spoja dok se ostvaruje brtvljenje kutije.Na primjer, kućište baterije NIO modela automobila koristi FDS tehnologiju i proizvedeno je kvantitativno.Iako FDS tehnologija ima očite prednosti, ona ima i nedostatke: visoka cijena opreme, visoka cijena izbočina i vijaka nakon zavarivanja itd., a radni uvjeti također ograničavaju njenu primjenu.

Dio 3. Tržišni udio: tržišni prostor kutija za baterije je velik, s brzim rastom spojeva

Čisto električna vozila nastavljaju rasti u obujmu, a tržišni prostor baterijskih kutija za nova energetska vozila brzo se širi.Na temelju domaćih i globalnih procjena prodaje novih energetskih vozila, izračunavamo prostor domaćeg tržišta baterijskih kutija novih energetskih vozila pretpostavkom prosječne jedinične vrijednosti novih energetskih baterijskih kutija:

Osnovne pretpostavke:

1) Opseg prodaje novih energetskih vozila u Kini u 2020. iznosi 1,25 milijuna.Prema Srednjoročnom i dugoročnom planu razvoja automobilske industrije koji su izdala tri ministarstva i komisije, razumno je pretpostaviti da će obujam prodaje novih energetskih osobnih vozila u Kini 2025. dosegnuti 6,34 milijuna, a inozemna proizvodnja novih energetskih vozila dosegnut će 8,07 milijuna.

2) Domaći obujam prodaje čisto električnih vozila iznosi 77% u 2020., pod pretpostavkom da će obujam prodaje iznositi 85% u 2025.

3) Propusnost kutije i nosača baterije od aluminijske legure održava se na 100%, a vrijednost jednog bicikla je 3000 RMB.

Rezultati izračuna: procjenjuje se da će do 2025. tržišni prostor baterijskih kutija za nova energetska putnička vozila u Kini i inozemstvu iznositi oko 16,2 milijarde RMB i 24,2 milijarde RMB, a stopa rasta od 2020. do 2025. bit će 41,2% i 51,7%