Навіны

Частка 2. Тэхналогія: экструзія алюмінія + зварка трэннем з перамешваннем як мэйнстрым, лазерная зварка і FDS або стануць напрамкам будучыні

1. У параўнанні з ліццём пад ціскам і штампоўкай, у цяперашні час асноўнай тэхналогіяй батарэйных скрынак з'яўляецца экструзія алюмінія, а затым зварка.

1) Глыбіня працяжкі корпуса пад акумулятарным блокам, звараным штампаванай алюмініевай пласцінай, недастатковая вібрацыйная і ўдарная трываласць акумулятарнага блока і іншыя праблемы патрабуюць ад аўтамабільных прадпрыемстваў моцнай інтэграванай канструктыўнай здольнасці кузава і шасі;

2) Акумулятарны латок з ліцця алюмінія ў рэжыме ліцця пад ціскам прымае цалкам аднаразовае ліццё. Недахопам з'яўляецца тое, што алюмініевы сплаў схільны да падліцця, расколін, халоднай ізаляцыі, дэпрэсіі, сітаватасці і іншых дэфектаў у працэсе ліцця. Ўласцівасць герметызацыі прадукту пасля адліўкі дрэнная, а падаўжэнне адліванага алюмініевага сплаву нізкае, што схільна да дэфармацыі пасля сутыкнення;

3) Акумулятарны паддон з экструдаванага алюмініевага сплаву - гэта сучасная асноўная схема канструкцыі акумулятарнага паддона, дзякуючы зрошчванню і апрацоўцы профіляў для задавальнення розных патрэбаў, мае такія перавагі, як гнуткая канструкцыя, зручная апрацоўка, лёгкая мадыфікацыя і гэтак далей; Прадукцыйнасць Акумулятарны латок з экструдаванага алюмініевага сплаву мае высокую цвёрдасць, устойлівасць да вібрацыі, экструзію і ўздзеянне.

2. У прыватнасці, працэс экструзіі алюмінія для фарміравання батарэйнай скрынкі выглядае наступным чынам:

Ніжняя пласціна корпуса скрынкі фарміруецца шляхам зваркі трэннем з перамешваннем пасля экструдавання алюмініевага бруска, а ніжняя пласціна корпуса скрынкі фарміруецца шляхам зваркі з чатырма бакавымі пласцінамі. У цяперашні час у асноўным алюмініевым профілі выкарыстоўваецца звычайны 6063 або 6016, трываласць на расцяжэнне ў асноўным складае ад 220 да 240 МПа, пры выкарыстанні больш трывалага экструдаванага алюмінія трываласць на расцяжэнне можа дасягаць больш за 400 МПа, у параўнанні са звычайным алюмініевым профілем, скрынка можа паменшыць вагу на 20%~30%.

3. Тэхналогія зваркі таксама бесперапынна ўдасканальваецца, цяперашняй мэйнстрымам з'яўляецца зварка трэннем з перамешваннем

У сувязі з неабходнасцю зрошчвання профілю тэхналогія зваркі аказвае вялікі ўплыў на роўнасць і дакладнасць акумулятарнай скрынкі. Тэхналогія зваркі акумулятарнай скрынкі дзеліцца на традыцыйную зварку (зварка TIG, CMT), а цяпер і асноўную зварку трэннем (FSW), больш дасканалую лазерную зварку, тэхналогію самазацягвання нітаў (FDS) і тэхналогію злучэння.

Зварка TIG праводзіцца пад абаронай інэртнага газу, з выкарыстаннем дугі, якая ўтвараецца паміж вальфрамавым электродам і зваркай, для нагрэву расплаўленага асноўнага металу і запаўнення дроту, каб утварыць высакаякасныя зварныя швы. Аднак з развіццём канструкцыі каробкі памер скрынкі становіцца больш, структура профілю становіцца танчэй, а дакладнасць памераў пасля зваркі паляпшаецца, зварка TIG знаходзіцца ў нявыгадным становішчы.

CMT - гэта новы працэс зваркі MIG/MAG, які выкарыстоўвае вялікі імпульсны ток для плаўнай дугі зварачнага дроту праз павярхоўнае нацяжэнне матэрыялу, сілу цяжару і механічную напампоўку, утвараючы бесперапынны зварны шво з невялікім падводам цяпла, без пырскаў, стабільнасцю дугі і высокая хуткасць зваркі і іншыя перавагі, могуць быць выкарыстаны для зваркі розных матэрыялаў. Напрыклад, структура скрынкі пад акумулятарным блокам, якая выкарыстоўваецца ў мадэлях BYD і BAIC, у асноўным выкарыстоўвае тэхналогію зваркі CMT.

4. Традыцыйная зварка плаўленнем мае такія праблемы, як дэфармацыя, сітаватасць і нізкі каэфіцыент зварачнага злучэння, выкліканыя вялікім падводам цяпла. Такім чынам, шырока выкарыстоўваецца больш эфектыўная і экалагічна чыстая тэхналогія зваркі трэннем з больш высокай якасцю зваркі.

FSW заснавана на цяпле, якое выпрацоўваецца трэннем паміж верціцца іголкай змешвання і плячом вала і асноўным металам у якасці крыніцы цяпла, праз кручэнне іголкі змешвання і восевай сілы пляча вала для дасягнення патоку пластыфікацыі асноўны метал для атрымання зварачнага злучэння. Зварка FSW з высокай трываласцю і добрай герметычнасцю шырока выкарыстоўваецца ў галіне зваркі акумулятарных скрынак. Напрыклад, акумулятарная скрынка многіх мадэляў Geely і Xiaopeng мае двухбаковую структуру фрыкцыйнай зваркі.

Лазерная зварка выкарыстоўвае лазерны прамень з высокай шчыльнасцю энергіі для апраменьвання паверхні матэрыялу, які зварваецца, каб расплавіць матэрыял і ўтварыць надзейнае злучэнне. Абсталяванне для лазернай зваркі не знайшло шырокага прымянення з-за высокага кошту першапачатковых інвестыцый, доўгага перыяду акупнасці і складанасці лазернай зваркі алюмініевых сплаваў.

5. Для таго, каб паменшыць уплыў дэфармацыі зваркі на дакладнасць памеру скрынкі, укараняюцца тэхналогія самазацягвання нітаў (FDS) і тэхналогія злучэння, сярод якіх вядомыя прадпрыемствы WEBER у Германіі і 3M у Злучаных Штатах.

Тэхналогія злучэння FDS - гэта разнавіднасць працэсу халоднай фармоўкі злучэння самарэзамі і балтамі праз зацяжны вал цэнтра абсталявання для правядзення высакахуткаснага кручэння рухавіка, які падключаецца да трэння пласціны, цеплыні і пластычнай дэфармацыі. Звычайна ён выкарыстоўваецца з робатамі і мае высокую ступень аўтаматызацыі.

У сферы вытворчасці акумулятарных батарэй з новай энергіяй гэты працэс у асноўным прымяняецца да рамнай канструкцыі скрынкі з працэсам склейвання, каб забяспечыць дастатковую трываласць злучэння пры рэалізацыі герметычнасці скрынкі. Напрыклад, корпус акумулятара аўтамабільнай мадэлі NIO выкарыстоўвае тэхналогію FDS і быў выраблены ў колькасці. Хоць тэхналогія FDS мае відавочныя перавагі, яна мае і недахопы: высокі кошт абсталявання, высокі кошт паслязварных выступаў і шруб і г.д., а таксама ўмовы эксплуатацыі абмяжоўваюць яе прымяненне.

Частка 3. Доля рынку: прастора рынку акумулятарных скрынак вялікая і хутка расце

Чыста электрычныя транспартныя сродкі працягваюць павялічвацца ў аб'ёме, і рынак акумулятарных скрынак для новых энергетычных аўтамабіляў імкліва пашыраецца. Грунтуючыся на ацэнках унутраных і сусветных продажаў новых энергетычных аўтамабіляў, мы разлічваем прастору ўнутранага рынку акумулятарных скрынак для новых энергетычных транспартных сродкаў, прымаючы сярэдні кошт адзінкі новых энергетычных акумулятарных скрынак:

Асноўныя здагадкі:

1) Аб'ём продажаў аўтамабіляў на новай энергіі ў Кітаі ў 2020 годзе склаў 1,25 мільёна. У адпаведнасці з Планам сярэднетэрміновага і доўгатэрміновага развіцця аўтамабільнай прамысловасці, апублікаваным трыма міністэрствамі і камісіямі, разумна выказаць здагадку, што аб'ём продажаў новых энергетычных легкавых аўтамабіляў у Кітаі ў 2025 годзе дасягне 6,34 мільёна, а вытворчасць за мяжой новых энергетычных аўтамабіляў дасягне 8,07 мільёна.

2) Унутраны аб'ём продажаў чыста электрамабіляў у 2020 годзе складзе 77 %, пры ўмове, што ў 2025 годзе аб'ём продажаў складзе 85 %.

3) Пранікальнасць батарэйнай скрынкі з алюмініевага сплаву і кранштэйна падтрымліваецца на ўзроўні 100%, а кошт аднаго матацыкла складае 3000 юаняў.

Вынікі падлікаў: паводле ацэнак, да 2025 г. рынкавая плошча акумулятарных скрынак для пасажырскіх транспартных сродкаў з новай энергіяй у Кітаі і за мяжой складзе каля 16,2 млрд юаняў і 24,2 млрд юаняў, а агульны тэмп росту з 2020 па 2025 г. складзе 41,2% і 51,7%