Aktualności

Część 2. Technologia: wytłaczanie aluminium + zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem jako główny nurt, spawanie laserowe i FDS lub kierunek przyszłości

1. W porównaniu z odlewaniem ciśnieniowym i tłoczeniem, wytłaczanie profili aluminiowych, a następnie spawanie, jest obecnie główną technologią skrzynek akumulatorowych.

1) Głębokość wciągania skorupy pod akumulatorem przyspawanej przez tłoczoną płytkę aluminiową, niewystarczająca wytrzymałość akumulatora na wibracje i uderzenia oraz inne problemy wymagają, aby przedsiębiorstwa motoryzacyjne miały silne zintegrowane możliwości projektowania nadwozia i podwozia;

2) Odlewana aluminiowa taca baterii w trybie odlewania ciśnieniowego przyjmuje całość jednorazowego formowania.Wadą jest to, że stop aluminium jest podatny na pododlewy, pęknięcia, izolację na zimno, zagłębienia, porowatość i inne wady w procesie odlewania.Właściwości uszczelniające produktu po odlaniu są słabe, a wydłużenie odlanego stopu aluminium jest niskie, co jest podatne na odkształcenia po zderzeniu;

3) Taca na baterie z wytłaczanego stopu aluminium to aktualny główny schemat projektowania szuflad na baterie, poprzez łączenie i przetwarzanie profili w celu zaspokojenia różnych potrzeb, ma zalety elastycznej konstrukcji, wygodnej obróbki, łatwości modyfikacji i tak dalej;Wydajność Wytłaczana szuflada na baterie ze stopu aluminium ma wysoką sztywność, odporność na wibracje, wytłaczanie i odporność na uderzenia.

2. W szczególności proces wytłaczania aluminium w celu uformowania skrzynki akumulatorowej wygląda następująco:

Dolna płyta korpusu skrzynki jest formowana przez zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem po wytłoczeniu pręta aluminiowego, a dolny korpus skrzyni jest formowany przez spawanie z czterema płytami bocznymi.Obecnie główny profil aluminiowy wykorzystuje zwykły 6063 lub 6016, wytrzymałość na rozciąganie wynosi zasadniczo od 220 ~ 240 MPa, w przypadku zastosowania wytłaczanego aluminium o wyższej wytrzymałości wytrzymałość na rozciąganie może osiągnąć ponad 400 MPa, w porównaniu ze zwykłą skrzynką z profili aluminiowych może zmniejszyć wagę 20% ~ 30%.

3. Technologia spawania jest również stale unowocześniana, obecnie głównym nurtem jest zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem

Ze względu na konieczność łączenia profilu, duży wpływ na płaskość i dokładność wykonania skrzynki akumulatorowej ma technologia spawania.Technologia spawania skrzynek akumulatorowych dzieli się na spawanie tradycyjne (spawanie TIG, CMT), a obecnie mainstreamowe zgrzewanie tarciowe (FSW), bardziej zaawansowane spawanie laserowe, technologię samodokręcania śrub (FDS) i technologię klejenia.

Spawanie TIG odbywa się w osłonie gazu obojętnego, a łuk generowany pomiędzy elektrodą wolframową a spoiną służy do podgrzewania metalu nieszlachetnego i drutu wypełniającego w celu uzyskania wysokiej jakości spoin.Jednakże wraz z ewolucją konstrukcji skrzynkowej rozmiar skrzynki staje się większy, struktura profilu staje się cieńsza, a dokładność wymiarowa po spawaniu poprawia się, spawanie TIG jest niekorzystne.

CMT to nowy proces spawania MIG/MAG, w którym duży prąd impulsowy zapewnia płynny łuk drutu spawalniczego poprzez napięcie powierzchniowe materiału, pompowanie grawitacyjne i mechaniczne, tworząc ciągłą spoinę, przy niewielkim dopływie ciepła, braku rozprysków, stabilności łuku i duża prędkość spawania i inne zalety, mogą być stosowane do spawania różnych materiałów.Na przykład konstrukcja skrzynki pod pakietem akumulatorów stosowana w modelach BYD i BAIC wykorzystuje głównie technologię spawania CMT.

4. Tradycyjne spawanie wiąże się z problemami, takimi jak deformacja, porowatość i niski współczynnik spoiny spawalniczej, spowodowane dużym dopływem ciepła.Dlatego powszechnie stosuje się bardziej wydajną i ekologiczną technologię zgrzewania tarciowego z przemieszaniem, zapewniającą wyższą jakość spawania.

Metoda FSW opiera się na ciepłu wytwarzanym przez tarcie pomiędzy obracającą się igłą mieszającą a odsadzeniem wału i metalem nieszlachetnym jako źródłem ciepła, poprzez obrót igły mieszającej i siłę osiową odsadzenia wału, aby uzyskać przepływ uplastyczniający metal nieszlachetny w celu uzyskania złącza spawanego.Złącze spawane FSW o wysokiej wytrzymałości i dobrych właściwościach uszczelniających jest szeroko stosowane w dziedzinie spawania skrzynek akumulatorowych.Na przykład skrzynka akumulatorowa wielu modeli Geely i Xiaopeng przyjmuje dwustronną konstrukcję zgrzewania tarciowego z mieszaniem.

Spawanie laserowe wykorzystuje wiązkę laserową o dużej gęstości energii do naświetlania powierzchni spawanego materiału w celu stopienia materiału i utworzenia niezawodnego połączenia.Sprzęt do spawania laserowego nie był szeroko stosowany ze względu na wysoki koszt początkowej inwestycji, długi okres zwrotu i trudność spawania laserowego stopów aluminium.

5. W celu złagodzenia wpływu odkształceń spawalniczych na dokładność wymiarową skrzynki wprowadza się technologię samodokręcania śrub (FDS) i technologię klejenia, wśród których znanymi przedsiębiorstwami są WEBER w Niemczech i 3M w Stanach Zjednoczonych.

Technologia połączeń FDS to rodzaj procesu formowania na zimno połączenia wkrętów samogwintujących i śrub poprzez wał dokręcający centrum wyposażenia w celu przeprowadzenia szybkiego obrotu silnika, który ma być podłączony do ciepła tarcia płyty i odkształcenia plastycznego.Jest zwykle używany z robotami i ma wysoki stopień automatyzacji.

W dziedzinie produkcji nowych zestawów akumulatorów proces ten stosuje się głównie do skrzynki konstrukcyjnej ramy, z procesem klejenia, w celu zapewnienia wystarczającej wytrzymałości połączenia, przy jednoczesnym zapewnieniu właściwości uszczelniających skrzynki.Na przykład obudowa akumulatora modelu samochodu NIO wykorzystuje technologię FDS i została wyprodukowana ilościowo.Chociaż technologia FDS ma oczywiste zalety, ma też wady: wysoki koszt sprzętu, wysoki koszt występów i śrub pospawalnych itp., a warunki pracy również ograniczają jej zastosowanie.

Część 3. Udział w rynku: przestrzeń rynkowa pojemników na akumulatory jest duża i charakteryzuje się szybkim złożonym wzrostem

Liczba pojazdów zasilanych wyłącznie energią elektryczną stale rośnie, a przestrzeń rynkowa skrzyń akumulatorowych do pojazdów o nowej energii szybko się powiększa.Na podstawie szacunków krajowej i globalnej sprzedaży nowych pojazdów energetycznych obliczamy krajową przestrzeń rynkową pojemników na akumulatory do nowych pojazdów energetycznych, przyjmując średnią wartość jednostkową nowych akumulatorów do pojazdów energetycznych:

Podstawowe założenia:

1) Wielkość sprzedaży pojazdów nowej energii w Chinach w 2020 r. wyniesie 1,25 mln.Zgodnie ze Średnio-Długoterminowym Planem Rozwoju Przemysłu Samochodowego wydanym przez trzy ministerstwa i komisje uzasadnione jest założenie, że wolumen sprzedaży nowych, energetycznych pojazdów pasażerskich w Chinach w 2025 r. wyniesie 6,34 mln, a zagraniczna produkcja nowych pojazdów energetycznych osiągnie 8,07 mln.

2) Wolumen krajowej sprzedaży pojazdów czysto elektrycznych stanowi 77% w 2020 r., przy założeniu, że w 2025 r. wolumen sprzedaży wyniesie 85%.

3) Przepuszczalność skrzynki akumulatorowej i wspornika ze stopu aluminium utrzymuje się na poziomie 100%, a wartość pojedynczego roweru wynosi 3000 RMB.

Wyniki obliczeń: szacuje się, że do 2025 r. wielkość rynku skrzyń akumulatorowych do nowych pojazdów osobowych zasilanych energią w Chinach i za granicą będzie wynosić około 16,2 miliarda RMB i 24,2 miliarda RMB, a skumulowana stopa wzrostu w latach 2020–2025 wyniesie 41,2% i 51,7%