Partea 2. Tehnologie: extrudarea aluminiului + sudarea prin frecare cu agitare ca curent principal, sudare cu laser și FDS sau să devină direcția viitoare
1. În comparație cu turnarea sub presiune și ștanțarea, profilurile de extrudare din aluminiu și apoi sudarea este tehnologia principală a cutiilor de baterii în prezent.
1) Adâncimea de tragere a carcasei de sub acumulatorul sudat de placa de aluminiu ștanțată, vibrația insuficientă și rezistența la impact a pachetului de baterii și alte probleme necesită ca întreprinderile de automobile să aibă o capacitate puternică de proiectare integrată a caroseriei și a șasiului;
2) Tava bateriei din aluminiu turnat în modul de turnare sub presiune adoptă întreaga turnare unică.Dezavantajul este că aliajul de aluminiu este predispus la subturnare, fisuri, izolare la rece, depresiune, porozitate și alte defecte în procesul de turnare.Proprietatea de etanșare a produsului după turnare este slabă, iar alungirea aliajului de aluminiu turnat este scăzută, care este predispus la deformare după ciocnire;
3) Tava bateriei din aliaj de aluminiu extrudat este schema curentă de proiectare a tăvii de baterie, prin îmbinare și prelucrare a profilelor pentru a satisface diferite nevoi, are avantajele unui design flexibil, procesare convenabilă, ușor de modificat și așa mai departe;Performanță Tava bateriei din aliaj de aluminiu extrudat are o rigiditate ridicată, rezistență la vibrații, extrudare și performanță la impact.
2. Mai exact, procesul de extrudare a aluminiului pentru a forma cutia bateriei este următorul:
Placa inferioară a corpului cutiei este formată prin sudare prin frecare, după ce bara de aluminiu este extrudată, iar corpul cutiei de jos este format prin sudarea cu patru plăci laterale.În prezent, profilul de aluminiu principal utilizează 6063 sau 6016 obișnuit, rezistența la tracțiune este practic între 220 ~ 240MPa, dacă utilizarea aluminiului extrudat cu rezistență mai mare, rezistența la tracțiune poate ajunge la mai mult de 400MPa, în comparație cu cutia de profil obișnuită din aluminiu poate reduce greutatea cu 20%~30%.
3. Tehnologia de sudare este, de asemenea, în continuă modernizare, curentul principal este sudarea prin frecare
Datorită necesității de îmbinare a profilului, tehnologia de sudare are un impact mare asupra planeității și preciziei cutiei bateriei.Tehnologia de sudare cu baterii este împărțită în sudare tradițională (sudura TIG, CMT), iar acum sudarea prin frecare (FSW), sudarea cu laser mai avansată, tehnologia de auto-strângere a șuruburilor (FDS) și tehnologia de lipire.
Sudarea TIG este sub protecția gazului inert, folosind arcul generat între electrodul de tungsten și sudură pentru a încălzi metalul de bază topit și sârmă de umplere, astfel încât să se formeze suduri de înaltă calitate.Cu toate acestea, odată cu evoluția structurii cutiei, dimensiunea cutiei devine mai mare, structura profilului devine mai subțire, iar precizia dimensională după sudare este îmbunătățită, sudarea TIG este dezavantajată.
CMT este un nou proces de sudare MIG/MAG, care utilizează un curent de impuls mare pentru a face arcul lin de sârmă de sudură, prin tensiunea superficială a materialului, gravitația și pomparea mecanică, formând o sudură continuă, cu aport mic de căldură, fără stropire, stabilitate arc și viteză de sudare rapidă și alte avantaje, pot fi utilizate pentru o varietate de materiale de sudare.De exemplu, structura cutiei de sub pachetul de baterii utilizată de modelele BYD și BAIC adoptă în mare parte tehnologia de sudare CMT.
4. Sudarea tradițională prin fuziune are probleme precum deformarea, porozitatea și coeficientul scăzut al îmbinării de sudură cauzate de un aport mare de căldură.Prin urmare, a fost utilizată pe scară largă tehnologia de sudare prin frecare cu frecare mai eficientă și mai ecologică, cu o calitate superioară a sudurii.
FSW se bazează pe căldura generată de frecarea dintre acul de amestecare rotativ și umărul arborelui și metalul de bază ca sursă de căldură, prin rotația acului de amestecare și forța axială a umărului arborelui pentru a obține fluxul de plastificare a metal de bază pentru a obține îmbinarea de sudură.Îmbinarea de sudură FSW cu rezistență ridicată și performanță bună de etanșare este utilizată pe scară largă în domeniul sudării cutiei de baterii.De exemplu, cutia de baterii a multor modele de Geely și Xiaopeng adoptă o structură de sudură prin frecare cu amestecare cu două fețe.
Sudarea cu laser folosește un fascicul laser cu densitate mare de energie pentru a iradia suprafața materialului de sudat pentru a topi materialul și a forma o îmbinare fiabilă.Echipamentul de sudare cu laser nu a fost utilizat pe scară largă din cauza costului ridicat al investiției inițiale, a perioadei lungi de returnare și a dificultății sudării cu laser din aliaj de aluminiu.
5. Pentru a atenua impactul deformării sudurii asupra preciziei dimensiunii cutiei, sunt introduse tehnologia de auto-strângere a șuruburilor (FDS) și tehnologia de lipire, printre care întreprinderi binecunoscute se numără WEBER în Germania și 3M în Statele Unite.
Tehnologia de conectare FDS este un fel de proces de formare la rece de conectare cu șurub și șurub autofiletant prin arborele de strângere al centrului echipamentului pentru a conduce rotația de mare viteză a motorului care urmează să fie conectat la căldura de frecare a plăcii și deformarea plastică.Este folosit de obicei cu roboți și are un grad ridicat de automatizare.
În domeniul producției de baterii de energie nouă, procesul se aplică în principal cutiei cu structura cadrului, cu proces de lipire, pentru a asigura o rezistență suficientă a conexiunii, realizând în același timp performanța de etanșare a cutiei.De exemplu, carcasa bateriei unui model de mașină NIO utilizează tehnologia FDS și a fost produsă cantitativ.Deși tehnologia FDS are avantaje evidente, are și dezavantaje: costul ridicat al echipamentului, costul ridicat al proeminențelor și șuruburilor post-sudare etc., precum și condițiile de funcționare limitează, de asemenea, aplicarea acesteia.
Partea 3. Cota de piață: spațiul de piață al cutiei de baterii este mare, cu o creștere rapidă a compusului
Vehiculele pur electrice continuă să crească în volum, iar spațiul de piață al cutiilor de baterii pentru vehicule cu energie nouă se extinde rapid.Pe baza estimărilor de vânzări interne și globale ale vehiculelor cu energie noi, calculăm spațiul de pe piața internă a cutiilor de baterii pentru vehicule cu energie noi, presupunând valoarea medie pe unitate a cutiilor de baterii cu energie noi:
Ipoteze de bază:
1) Volumul vânzărilor de vehicule cu energie nouă în China în 2020 este de 1,25 milioane.Conform Planului de dezvoltare pe termen mediu și lung al industriei de automobile emis de cele trei ministere și comisii, este rezonabil să presupunem că volumul vânzărilor de vehicule de pasageri cu energie noi în China în 2025 va ajunge la 6,34 milioane, iar producția de peste mări de noi vehiculele energetice vor ajunge la 8,07 milioane.
2) Volumul vânzărilor interne de vehicule pur electrice reprezintă 77% în 2020, presupunând că volumul vânzărilor va reprezenta 85% în 2025.
3) Permeabilitatea cutiei și suportului bateriei din aliaj de aluminiu este menținută la 100%, iar valoarea unei singure biciclete este RMB3000.
Rezultatele calculului: se estimează că până în 2025, spațiul de piață al cutiilor de baterii pentru vehiculele de pasageri cu energie nouă în China și peste mări va fi de aproximativ 16,2 miliarde RMB și 24,2 miliarde RMB, iar rata de creștere compusă din 2020 până în 2025 va fi de 41,2% și 51,7%
Ora postării: 16-mai-2022
