2 dalis. Technologija: aliuminio ekstruzija + frikcinis maišomasis suvirinimas kaip pagrindinė, lazerinis suvirinimas ir FDS arba tapti ateities kryptimi
1. Palyginti su liejimu ir štampavimu, aliuminio ekstruzijos formavimo profiliai ir suvirinimas šiuo metu yra pagrindinė akumuliatorių dėžių technologija.
1) Korpuso traukimo gylis po akumuliatoriumi, suvirintas štampavimo aliuminio plokšte, nepakankama akumuliatoriaus vibracija ir atsparumas smūgiams bei kitos problemos reikalauja, kad automobilių įmonės turėtų tvirtą integruotą kėbulo ir važiuoklės projektavimo galimybes;
2) Liejimo aliuminio akumuliatoriaus dėklas liejimo režimu priima visą vienkartinį liejimą.Trūkumas yra tas, kad aliuminio lydinys yra linkęs į apatinį liejimą, įtrūkimus, šaltą izoliaciją, įdubimą, poringumą ir kitus liejimo proceso defektus.Gaminio sandarinimo savybės po liejimo yra prastos, o aliuminio lydinio pailgėjimas yra mažas, todėl po susidūrimo gali deformuotis;
3) Ekstruzinio aliuminio lydinio akumuliatoriaus dėklas yra dabartinė pagrindinė akumuliatoriaus dėklo projektavimo schema, kurią naudojant profiliai sujungiami ir apdorojami, kad atitiktų skirtingus poreikius, turi lankstaus dizaino, patogaus apdorojimo, lengvai modifikuojamo ir pan.Eksploatacinės savybės Ekstruzinio aliuminio lydinio akumuliatoriaus dėklas pasižymi dideliu tvirtumu, atsparumu vibracijai, ekstruzijai ir smūgiams.
2. Tiksliau, aliuminio ekstruzijos procesas, norint suformuoti akumuliatoriaus dėžutę, yra toks:
Dėžutės korpuso apatinė plokštė suformuota suvirinant frikciniu maišytuvu po to, kai išspaudžiamas aliuminio strypas, o apatinis dėžutės korpusas – suvirinant keturiomis šoninėmis plokštėmis.Šiuo metu pagrindiniame aliuminio profilyje naudojamas įprastas 6063 arba 6016, tempiamasis stipris iš esmės yra nuo 220 iki 240 MPa, jei naudojamas didesnio stiprumo ekstruzinis aliuminis, tempiamasis stipris gali siekti daugiau nei 400 MPa, palyginti su įprasta aliuminio profilio dėže, svoris gali sumažinti 20% ~ 30%.
3. Suvirinimo technologija taip pat nuolat atnaujinama, dabartinė pagrindinė kryptis yra suvirinimas trinties būdu
Dėl būtinybės sujungti profilį, suvirinimo technologija turi didelę įtaką akumuliatoriaus dėžutės plokštumui ir tikslumui.Akumuliatoriaus dėžutės suvirinimo technologija yra padalinta į tradicinį suvirinimą (TIG suvirinimas, CMT), o dabar į pagrindinį frikcinį suvirinimą (FSW), pažangesnį lazerinį suvirinimą, varžtų savaiminio priveržimo technologiją (FDS) ir klijavimo technologiją.
TIG suvirinimas yra apsaugotas inertinėmis dujomis, naudojant lanką, susidarantį tarp volframo elektrodo ir suvirinimo siūlės, kad kaitintų netauriųjų metalų lydalą ir užpildytų vielą, kad būtų sudarytos aukštos kokybės suvirinimo siūlės.Tačiau, tobulėjant dėžės struktūrai, dėžutės dydis tampa didesnis, profilio struktūra plonėja, o matmenų tikslumas po suvirinimo pagerėja, todėl TIG suvirinimas yra nepalankioje padėtyje.
CMT yra naujas MIG/MAG suvirinimo procesas, naudojant didelę impulsinę srovę, kad suvirinimo vielos lankas būtų sklandus, per medžiagos paviršiaus įtempimą, gravitaciją ir mechaninį siurbimą, sudarydamas ištisinį suvirinimą, su nedideliu šilumos įvedimu, be purslų, lanko stabilumo ir greitas suvirinimo greitis ir kiti privalumai, gali būti naudojami įvairių medžiagų suvirinimui.Pavyzdžiui, BYD ir BAIC modeliuose naudojama dėžutė po akumuliatoriaus paketu dažniausiai naudoja CMT suvirinimo technologiją.
4. Tradicinis lydomasis suvirinimas turi problemų, tokių kaip deformacija, poringumas ir mažas suvirinimo jungties koeficientas dėl didelio šilumos kiekio.Todėl buvo plačiai naudojama efektyvesnė ir ekologiškesnė trinties maišymo suvirinimo technologija, pasižyminti aukštesne suvirinimo kokybe.
FSW yra pagrįsta šiluma, susidarančia dėl trinties tarp besisukančios maišymo adatos ir veleno peties bei netauriojo metalo, kaip šilumos šaltinio, sukantis maišymo adatai ir veleno peties ašine jėga, kad būtų pasiektas plastiškumo srautas. netauriųjų metalų, kad gautumėte suvirinimo jungtį.FSW suvirinimo jungtis, pasižyminti dideliu stiprumu ir geromis sandarinimo savybėmis, yra plačiai naudojama akumuliatoriaus dėžės suvirinimo srityje.Pavyzdžiui, daugelio „Geely“ ir „Xiaopeng“ modelių akumuliatoriaus dėžutėje naudojama dvipusė trinties maišymo suvirinimo struktūra.
Suvirinant lazeriu naudojamas didelio energijos tankio lazerio spindulys, kuris apšvitina suvirinamos medžiagos paviršių, kad medžiaga išsilydytų ir susidarytų patikima jungtis.Lazerinio suvirinimo įranga nebuvo plačiai naudojama dėl didelių pradinių investicijų sąnaudų, ilgo grąžinimo laikotarpio ir aliuminio lydinio lazerinio suvirinimo sudėtingumo.
5. Siekiant sušvelninti suvirinimo deformacijų įtaką dėžės dydžio tikslumui, įdiegta varžtų savaiminio priveržimo technologija (FDS) ir klijavimo technologija, tarp kurių žinomos įmonės yra WEBER Vokietijoje ir 3M JAV.
FDS jungties technologija yra tam tikras šaltojo formavimo procesas, kai sujungiamas savisriegis sraigtas ir varžtas per įrangos centro priveržimo veleną, kad būtų galima greitai suktis variklis, kuris turi būti prijungtas prie plokštės trinties šilumos ir plastinės deformacijos.Paprastai jis naudojamas su robotais ir turi aukštą automatizavimo laipsnį.
Naujų energijos baterijų gamybos srityje procesas daugiausia taikomas rėmo konstrukcijos dėžutei su klijavimo procesu, kad būtų užtikrintas pakankamas jungties stiprumas, kartu užtikrinant dėžutės sandarumą.Pavyzdžiui, NIO automobilio modelio akumuliatoriaus korpusas naudoja FDS technologiją ir buvo pagamintas kiekybiškai.Nors FDS technologija turi akivaizdžių pranašumų, ji turi ir trūkumų: didelė įrangos kaina, brangios iškyšos ir varžtai po suvirinimo ir kt., eksploatavimo sąlygos taip pat riboja jos pritaikymą.
3 dalis. Rinkos dalis: akumuliatorių dėžės rinkos erdvė yra didelė, o jų sudėtis sparčiai auga
Grynai elektra varomų transporto priemonių apimtys ir toliau didėja, o naujų energetinių transporto priemonių akumuliatorių dėžių rinkos erdvė sparčiai plečiasi.Remdamiesi naujų energetinių transporto priemonių pardavimo vidaus ir pasauliniais skaičiavimais, apskaičiuojame naujų energetinių transporto priemonių akumuliatorių dėžių vidaus rinkos plotą, darydami prielaidą, kad vidutinė naujų energetinių transporto priemonių dėžių vieneto vertė:
Pagrindinės prielaidos:
1) Naujų energetinių transporto priemonių pardavimo apimtis Kinijoje 2020 m. yra 1,25 mln.Remiantis trijų ministerijų ir komisijų parengtu vidutinės trukmės ir ilgalaikiu automobilių pramonės plėtros planu, pagrįsta manyti, kad naujų energetinių keleivinių transporto priemonių pardavimo apimtys Kinijoje 2025 metais sieks 6,34 mln. energetinių transporto priemonių pasieks 8,07 mln.
2) 2020 m. vien elektra varomų transporto priemonių vidaus pardavimo apimtis sudaro 77 %, darant prielaidą, kad 2025 m. pardavimų apimtis sudarys 85 %.
3) Aliuminio lydinio akumuliatoriaus dėžutės ir laikiklio pralaidumas išlaikomas 100%, o vieno dviračio vertė yra RMB3000.
Skaičiavimo rezultatai: apskaičiuota, kad iki 2025 m. naujų energetinių keleivinių transporto priemonių akumuliatorių dėžių rinkos plotas Kinijoje ir užsienyje sudarys apie 16,2 mlrd. RMB ir 24,2 mlrd. RMB, o sudėtinis augimo tempas nuo 2020 m. iki 2025 m. sieks 41,2 proc. 51,7 %
Paskelbimo laikas: 2022-05-16
