Část 2. Technologie: extruze hliníku + třecí svařování za míchání jako hlavní proud, laserové svařování a FDS nebo se stanou budoucím směrem
1. Ve srovnání s tlakovým litím a lisováním je v současnosti hlavní technologií bateriových boxů profilování hliníku vytlačováním a následné svařování.
1) Hloubka tažení skořepiny pod bateriovou sadou svařenou lisovací hliníkovou deskou, nedostatečná vibrační a nárazová pevnost baterie a další problémy vyžadují, aby automobilové podniky měly silnou integrovanou konstrukční schopnost karoserie a podvozku;
2) Odlévací hliníková bateriová přihrádka v režimu tlakového lití přijímá celé jednorázové tvarování.Nevýhodou je, že hliníková slitina je náchylná k podlití, prasklinám, izolaci za studena, prohlubni, poréznosti a dalším vadám v procesu odlévání.Těsnící vlastnosti produktu po odlití jsou špatné a prodloužení lité hliníkové slitiny je nízké, což je náchylné k deformaci po kolizi;
3) Zásobník na baterie z extrudované hliníkové slitiny je současným hlavním schématem návrhu zásobníku na baterie prostřednictvím spojování a zpracování profilů tak, aby vyhovovaly různým potřebám, má výhody flexibilního designu, pohodlného zpracování, snadné úpravy atd.;Výkon Přihrádka na baterie z extrudované hliníkové slitiny má vysokou tuhost, odolnost proti vibracím, vytlačování a nárazu.
2. Konkrétně proces vytlačování hliníku za účelem vytvoření bateriového boxu je následující:
Spodní deska skříňového tělesa je vytvořena třecím svařováním za míchání po vytlačení hliníkové tyče a spodní skříňové těleso je vytvořeno svařováním se čtyřmi bočními deskami.V současné době používá hlavní hliníkový profil běžné 6063 nebo 6016, pevnost v tahu je v zásadě mezi 220 ~ 240 MPa, při použití extrudovaného hliníku s vyšší pevností může pevnost v tahu dosáhnout více než 400 MPa, ve srovnání s běžnou krabicí z hliníkového profilu může snížit hmotnost o 20%~30%.
3. Technologie svařování se také neustále vylepšuje, současným hlavním proudem je svařování třením
Technologie svařování má díky nutnosti spojování profilu velký vliv na rovinnost a přesnost bateriového boxu.Technologie svařování bateriových skříní se dělí na tradiční svařování (svařování TIG, CMT) a nyní na běžné svařování třením (FSW), pokročilejší laserové svařování, technologii samoutahování šroubů (FDS) a technologii lepení.
Svařování TIG je pod ochranou inertního plynu a využívá oblouk generovaný mezi wolframovou elektrodou a svařencem k ohřevu roztaveného základního kovu a výplně drátu, aby se vytvořily vysoce kvalitní svary.S vývojem krabicové struktury se však velikost krabice zvětšuje, profilová struktura se ztenčuje a rozměrová přesnost po svařování se zlepšuje, svařování TIG je nevýhodou.
CMT je nový svařovací proces MIG/MAG, který využívá velký pulzní proud k hladkému oblouku svařovacího drátu, díky povrchovému napětí materiálu, gravitaci a mechanickému čerpání, vytváří souvislý svar s malým přívodem tepla, bez rozstřiku, stabilitou oblouku a vysoká rychlost svařování a další výhody, lze použít pro svařování různých materiálů.Například skříňová struktura pod bateriovým svazkem používaná modely BYD a BAIC většinou využívá technologii svařování CMT.
4. Tradiční tavné svařování má problémy, jako je deformace, pórovitost a nízký koeficient svarového spoje způsobený velkým tepelným příkonem.Proto byla široce používána efektivnější a ekologičtější technologie třecího svařování s vyšší kvalitou svařování.
FSW je založeno na teplu generovaném třením mezi rotující míchací jehlou a osazením hřídele a základním kovem jako zdrojem tepla prostřednictvím rotace míchací jehly a axiální síly osazení hřídele k dosažení plastifikačního toku hřídele. základní kov pro získání svarového spoje.Svařovací spoj FSW s vysokou pevností a dobrým těsnícím výkonem je široce používán v oblasti svařování bateriových boxů.Například bateriový box mnoha modelů Geely a Xiaopeng využívá oboustrannou třecí strukturu pro svařování promícháváním.
Laserové svařování využívá laserový paprsek s vysokou hustotou energie k ozařování povrchu svařovaného materiálu, aby se materiál roztavil a vytvořil spolehlivý spoj.Laserové svařovací zařízení nebylo široce používáno kvůli vysokým nákladům na počáteční investici, dlouhé době návratnosti a obtížnosti laserového svařování hliníkové slitiny.
5. Aby se zmírnil dopad svařovací deformace na přesnost velikosti krabice, zavádí se technologie samoutahování šroubů (FDS) a technologie lepení, mezi nimiž jsou známé podniky WEBER v Německu a 3M ve Spojených státech.
Technologie připojení FDS je druh procesu tváření za studena samořezného šroubového a šroubového spojení přes utahovací hřídel centra zařízení, aby se provedla vysokorychlostní rotace motoru, který má být připojen k třecímu teplu desky a plastické deformaci.Obvykle se používá s roboty a má vysoký stupeň automatizace.
V oblasti výroby nových energetických bateriových sad je tento proces aplikován hlavně na rámovou konstrukci boxu s procesem lepení, aby byla zajištěna dostatečná pevnost spojení a zároveň realizace těsnícího výkonu boxu.Například pouzdro baterie modelu Car od NIO využívá technologii FDS a bylo vyrobeno kvantitativně.Ačkoli má technologie FDS zjevné výhody, má také nevýhody: vysoké náklady na vybavení, vysoké náklady na výstupky a šrouby po svařování atd. a provozní podmínky také omezují její použití.
Část 3. Podíl na trhu: Tržní prostor bateriových boxů je velký, s rychlým růstem směsi
Objem čistých elektrických vozidel neustále narůstá a trh s bateriovými boxy pro nová energetická vozidla se rychle rozšiřuje.Na základě domácích a globálních odhadů prodeje nových energetických vozidel vypočítáme prostor na domácím trhu nových energetických bateriových boxů vozidel za předpokladu průměrné hodnoty na jednotku nových energetických bateriových boxů:
Základní předpoklady:
1) Objem prodeje nových energetických vozidel v Číně v roce 2020 je 1,25 milionu.Podle Střednědobého a dlouhodobého plánu rozvoje automobilového průmyslu vydaného třemi ministerstvy a komisemi lze důvodně předpokládat, že objem prodeje nových energetických osobních vozidel v Číně v roce 2025 dosáhne 6,34 milionu a zámořská výroba nových energetických vozidel dosáhne 8,07 milionu.
2) Objem domácího prodeje čistě elektrických vozidel představuje v roce 2020 77 %, za předpokladu, že objem prodeje bude v roce 2025 činit 85 %.
3) Propustnost bateriového boxu a držáku z hliníkové slitiny je udržována na 100% a hodnota jednoho kola je RMB3000.
Výsledky výpočtů: odhaduje se, že do roku 2025 bude tržní prostor bateriových boxů pro nová energetická osobní vozidla v Číně a v zámoří asi 16,2 miliard RMB a 24,2 miliard RMB a složené tempo růstu od roku 2020 do roku 2025 bude 41,2 % a 51,7 %
Čas odeslání: 16. května 2022
