Berita

Bagian 2. Teknologi: ekstrusi aluminium + pengelasan aduk gesekan sebagai arus utama, pengelasan laser dan FDS atau menjadi arah masa depan

1. Dibandingkan dengan die casting dan stamping, profil pembentuk ekstrusi aluminium dan kemudian pengelasan adalah teknologi utama kotak baterai saat ini.

1) Kedalaman gambar cangkang di bawah kemasan baterai yang dilas dengan pelat aluminium stamping, getaran yang tidak mencukupi dan kekuatan benturan dari kemasan baterai, dan masalah lainnya mengharuskan perusahaan otomotif untuk memiliki kemampuan desain terintegrasi yang kuat pada bodi dan sasis;

2) Baki baterai aluminium pengecoran dalam mode die casting mengadopsi pencetakan satu kali secara keseluruhan.Kerugiannya adalah paduan aluminium rentan terhadap undercasting, retak, isolasi dingin, depresi, porositas dan cacat lainnya dalam proses pengecoran.Sifat penyegelan produk setelah pengecoran buruk, dan perpanjangan paduan aluminium cor rendah, yang rentan terhadap deformasi setelah tumbukan;

3) Baki baterai paduan aluminium ekstrusi adalah skema desain baki baterai arus utama, melalui penyambungan dan pemrosesan profil untuk memenuhi kebutuhan yang berbeda, memiliki keunggulan desain yang fleksibel, pemrosesan yang mudah, mudah dimodifikasi, dan sebagainya;Kinerja Baki baterai paduan aluminium ekstrusi memiliki kekakuan tinggi, ketahanan getaran, kinerja ekstrusi dan benturan.

2. Secara spesifik proses ekstrusi aluminium menjadi kotak baterai adalah sebagai berikut:

Pelat bawah badan kotak dibentuk dengan pengelasan aduk gesek setelah batang aluminium diekstrusi, dan badan kotak bawah dibentuk dengan pengelasan dengan empat pelat samping.Saat ini, profil aluminium arus utama menggunakan 6063 atau 6016 biasa, kekuatan tarik pada dasarnya antara 220 ~ 240MPa, jika menggunakan aluminium ekstrusi berkekuatan lebih tinggi, kekuatan tarik dapat mencapai lebih dari 400MPa, dibandingkan dengan kotak profil aluminium biasa dapat mengurangi berat sebesar 20%~30%.

3. Teknologi pengelasan juga terus ditingkatkan, arus utama saat ini adalah pengelasan adukan gesekan

Karena kebutuhan untuk menyambung profil, teknologi pengelasan berdampak besar pada kerataan dan keakuratan kotak baterai.Teknologi pengelasan kotak baterai dibagi menjadi pengelasan tradisional (pengelasan TIG, CMT), dan sekarang pengelasan gesekan arus utama (FSW), pengelasan laser yang lebih canggih, teknologi pengencangan baut (FDS) dan teknologi pengikatan.

Pengelasan TIG berada di bawah perlindungan gas inert, menggunakan busur yang dihasilkan antara elektroda tungsten dan lasan untuk memanaskan logam dasar leleh dan kawat pengisi, sehingga membentuk lasan berkualitas tinggi.Namun, seiring dengan evolusi struktur kotak, ukuran kotak menjadi lebih besar, struktur profil menjadi lebih tipis, dan akurasi dimensi setelah pengelasan ditingkatkan, pengelasan TIG berada pada posisi yang kurang menguntungkan.

CMT adalah proses pengelasan MIG/MAG baru, menggunakan arus pulsa yang besar untuk membuat kawat las melengkung dengan lancar, melalui tegangan permukaan material, gravitasi dan pemompaan mekanis, membentuk lasan kontinu, dengan masukan panas kecil, tanpa percikan, stabilitas busur dan kecepatan pengelasan yang cepat dan kelebihan lainnya, dapat digunakan untuk berbagai macam bahan pengelasan.Misalnya, struktur kotak di bawah paket baterai yang digunakan oleh model BYD dan BAIC sebagian besar mengadopsi teknologi pengelasan CMT.

4. Pengelasan fusi tradisional memiliki masalah seperti deformasi, porositas dan koefisien sambungan las yang rendah yang disebabkan oleh masukan panas yang besar.Oleh karena itu, teknologi pengelasan aduk gesekan yang lebih efisien dan ramah lingkungan dengan kualitas pengelasan yang lebih tinggi telah banyak digunakan.

FSW didasarkan pada panas yang dihasilkan oleh gesekan antara jarum pencampur yang berputar dan bahu poros serta logam dasar sebagai sumber panas, melalui putaran jarum pencampur dan gaya aksial bahu poros untuk mencapai aliran plastisisasi dari logam dasar untuk mendapatkan sambungan las.Sambungan las FSW dengan kekuatan tinggi dan kinerja penyegelan yang baik banyak digunakan di bidang pengelasan kotak baterai.Misalnya, kotak baterai pada banyak model Geely dan Xiaopeng mengadopsi struktur pengelasan aduk gesekan dua sisi.

Pengelasan laser menggunakan sinar laser dengan kepadatan energi tinggi untuk menyinari permukaan material yang akan dilas untuk melelehkan material dan membentuk sambungan yang andal.Peralatan las laser belum banyak digunakan karena tingginya biaya investasi awal, periode pengembalian yang lama, dan sulitnya pengelasan laser paduan aluminium.

5. Untuk mengurangi dampak deformasi pengelasan pada akurasi ukuran kotak, teknologi pengencangan baut (FDS) dan teknologi pengikatan diperkenalkan, di antaranya perusahaan terkenal adalah WEBER di Jerman dan 3M di Amerika Serikat.

Teknologi sambungan FDS adalah sejenis proses pembentukan dingin sambungan sekrup dan baut yang dapat disadap sendiri melalui poros pengencang pusat peralatan untuk melakukan putaran motor berkecepatan tinggi untuk dihubungkan ke panas gesekan pelat dan deformasi plastis.Biasanya digunakan dengan robot dan memiliki otomatisasi tingkat tinggi.

Di bidang pembuatan paket baterai energi baru, proses ini terutama diterapkan pada kotak struktur rangka, dengan proses pengikatan, untuk memastikan kekuatan sambungan yang memadai sekaligus mewujudkan kinerja penyegelan kotak.Misalnya, wadah aki model Mobil NIO menggunakan teknologi FDS dan diproduksi secara kuantitatif.Meskipun teknologi FDS memiliki kelebihan yang jelas, namun juga memiliki kelemahan: biaya peralatan yang tinggi, biaya tonjolan dan sekrup pasca-las yang tinggi, dll., dan kondisi pengoperasian juga membatasi penerapannya.

Bagian 3. Pangsa Pasar: ruang pasar kotak baterai besar, dengan pertumbuhan gabungan yang cepat

Volume kendaraan listrik murni terus meningkat, dan ruang pasar kotak baterai untuk kendaraan energi baru berkembang pesat.Berdasarkan perkiraan penjualan domestik dan global kendaraan energi baru, kami menghitung ruang pasar domestik kotak baterai kendaraan energi baru dengan mengasumsikan nilai rata-rata per unit kotak baterai energi baru:

Asumsi inti:

1) Volume penjualan kendaraan energi baru di Tiongkok pada tahun 2020 adalah 1,25 juta.Menurut Rencana Pembangunan Jangka Menengah dan Panjang Industri Otomotif yang dikeluarkan oleh tiga Kementerian dan komisi, masuk akal untuk mengasumsikan bahwa volume penjualan kendaraan penumpang energi baru di Tiongkok pada tahun 2025 akan mencapai 6,34 juta, dan produksi kendaraan baru di luar negeri. kendaraan energi akan mencapai 8,07 juta.

2) Volume penjualan kendaraan listrik murni dalam negeri menyumbang 77% pada tahun 2020, dengan asumsi volume penjualan mencapai 85% pada tahun 2025.

3) Permeabilitas kotak baterai dan braket paduan aluminium dipertahankan pada 100%, dan nilai sebuah sepeda adalah RMB3000.

Hasil perhitungan: diperkirakan pada tahun 2025, ruang pasar kotak baterai untuk kendaraan penumpang energi baru di Tiongkok dan luar negeri akan berjumlah sekitar RMB 16,2 miliar dan RMB 24,2 miliar, dan tingkat pertumbuhan gabungan dari tahun 2020 hingga 2025 akan menjadi 41,2% dan 51,7%