Haberler

Bölüm 2. Teknoloji: ana akım olarak alüminyum ekstrüzyon + sürtünme karıştırma kaynağı, lazer kaynağı ve FDS veya gelecekteki yön haline gelmek

1. Döküm ve damgalama ile karşılaştırıldığında, alüminyum ekstrüzyon profil oluşturma ve ardından kaynaklama, şu anda pil kutularının üretiminde ana akım teknolojidir.

1) Akü takımının altında damgalama alüminyum levha ile kaynaklanmış kabuğun çekme derinliği, akü takımının yetersiz titreşim ve darbe dayanımı ve diğer sorunlar, otomobil işletmelerinin gövde ve şasinin güçlü entegre tasarım yeteneğine sahip olmasını gerektiriyor;

2) Pres döküm modunda döküm alüminyum pil tepsisi, tüm tek seferlik kalıplamayı benimser. Dezavantajı, alüminyum alaşımının döküm işleminde alt döküm, çatlaklar, soğuk izolasyon, depresyon, gözeneklilik ve diğer kusurlara eğilimli olmasıdır. Ürünün dökümden sonra sızdırmazlık özelliği zayıftır ve döküm alüminyum alaşımının uzaması düşüktür, bu da çarpışmadan sonra deformasyona eğilimlidir;

3) Ekstrüde alüminyum alaşımlı akü tepsisi, farklı ihtiyaçları karşılamak için profillerin eklenmesi ve işlenmesi yoluyla mevcut ana akım akü tepsisi tasarım şemasıdır, esnek tasarım, rahat işleme, kolay değiştirme vb. avantajlarına sahiptir; Performans Ekstrüde alüminyum alaşımlı akü tepsisi yüksek sertliğe, titreşim direncine, ekstrüzyon ve darbe performansına sahiptir.

2. Özellikle, pil kutusu oluşturmak için alüminyum ekstrüzyon işlemi aşağıdaki gibidir:

Kutu gövdesinin alt plakası, alüminyum çubuk ekstrüde edildikten sonra sürtünme karıştırma kaynağı ile oluşturulur ve alt kutu gövdesi dört yan plaka ile kaynak yapılarak oluşturulur. Şu anda, ana akım alüminyum profil sıradan 6063 veya 6016 kullanır, çekme dayanımı temelde 220 ~ 240 MPa arasındadır, daha yüksek mukavemetli ekstrüde alüminyum kullanılırsa, çekme dayanımı 400 MPa'dan fazlaya ulaşabilir, sıradan alüminyum profil kutusu ile karşılaştırıldığında ağırlığı %20 ~ %30 oranında azaltabilir.

3. Kaynak teknolojisi de sürekli olarak güncelleniyor, şu anki ana akım sürtünme karıştırma kaynağı

Profilin birleştirilmesi gereği nedeniyle, kaynak teknolojisi akü kutusunun düzlüğü ve doğruluğu üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. Akü kutusu kaynak teknolojisi, geleneksel kaynak (TIG kaynağı, CMT) ve şimdi ana akım sürtünme kaynağı (FSW), daha gelişmiş lazer kaynağı, cıvata kendiliğinden sıkma teknolojisi (FDS) ve bağlama teknolojisi olarak ikiye ayrılır.

TIG kaynak, tungsten elektrot ve kaynak parçası arasında oluşan arkı kullanarak yüksek kaliteli kaynaklar oluşturmak için temel metali ve dolgu telini ısıtmak için inert gaz koruması altındadır. Ancak, kutu yapısının evrimiyle kutu boyutu büyür, profil yapısı incelir ve kaynaktan sonra boyutsal doğruluk iyileştirilir, TIG kaynak dezavantajlıdır.

CMT, büyük bir darbe akımı kullanarak kaynak teli arkını düzgün bir şekilde, malzeme yüzey gerilimi, yer çekimi ve mekanik pompalama yoluyla, sürekli bir kaynak oluşturan, küçük ısı girişi, sıçrama olmaması, ark kararlılığı ve hızlı kaynak hızı ve diğer avantajlarla çeşitli malzeme kaynakları için kullanılabilen yeni bir MIG/MAG kaynak işlemidir. Örneğin, BYD ve BAIC modelleri tarafından kullanılan pil paketinin altındaki kutu yapısı çoğunlukla CMT kaynak teknolojisini benimser.

4. Geleneksel füzyon kaynağında, büyük ısı girişi nedeniyle oluşan deformasyon, gözeneklilik ve düşük kaynak birleştirme katsayısı gibi sorunlar vardır. Bu nedenle, daha yüksek kaynak kalitesine sahip daha verimli ve yeşil sürtünme karıştırma kaynak teknolojisi yaygın olarak kullanılmaktadır.

FSW, dönen karıştırma iğnesi ile şaft omzu ve ısı kaynağı olarak baz metal arasındaki sürtünmeden kaynaklanan ısıya, karıştırma iğnesinin dönüşü ve şaft omzunun eksenel kuvveti yoluyla baz metalin plastikleşme akışını elde etmek için kaynak bağlantısını elde etmeye dayanır. Yüksek mukavemet ve iyi sızdırmazlık performansına sahip FSW kaynak bağlantısı, akü kutusu kaynak alanında yaygın olarak kullanılır. Örneğin, Geely ve Xiaopeng'in birçok modelinin akü kutusu, çift taraflı sürtünme karıştırma kaynak yapısını benimser.

Lazer kaynak, kaynak yapılacak malzemenin yüzeyini ışınlamak için yüksek enerji yoğunluğuna sahip bir lazer ışını kullanarak malzemeyi eritir ve güvenilir bir bağlantı oluşturur. Lazer kaynak ekipmanı, ilk yatırım maliyetinin yüksek olması, uzun geri dönüş süresi ve alüminyum alaşımlı lazer kaynak yapmanın zorluğu nedeniyle yaygın olarak kullanılmamıştır.

5. Kaynak deformasyonunun kutu boyutu doğruluğu üzerindeki etkisini hafifletmek amacıyla cıvata kendiliğinden sıkma teknolojisi (FDS) ve bağlama teknolojisi tanıtılmıştır; bunlar arasında Almanya'daki WEBER ve ABD'deki 3M gibi tanınmış işletmeler yer almaktadır.

FDS bağlantı teknolojisi, ekipman merkezinin şaftını sıkarak plakaya bağlanacak motorun yüksek hızlı dönüşünü sürtünme ısısı ve plastik deformasyonu iletmek için kendinden diş açan vida ve cıvata bağlantısının bir tür soğuk şekillendirme işlemidir. Genellikle robotlarla kullanılır ve yüksek derecede otomasyona sahiptir.

Yeni enerji pil paketi üretim alanında, işlem esas olarak kutunun sızdırmazlık performansını gerçekleştirirken yeterli bağlantı mukavemetini sağlamak için bağlama işlemiyle çerçeve yapı kutusuna uygulanır. Örneğin, NIO'nun bir Araba modelinin pil kutusu FDS teknolojisini kullanır ve niceliksel olarak üretilmiştir. FDS teknolojisinin bariz avantajları olmasına rağmen dezavantajları da vardır: yüksek ekipman maliyeti, kaynak sonrası çıkıntıların ve vidaların yüksek maliyeti vb. ve çalışma koşulları da uygulamasını sınırlar.

Bölüm 3. Pazar Payı: Pil kutusu pazar alanı büyüktür ve hızlı bileşik büyüme vardır

Saf elektrikli araçlar hacim olarak artmaya devam ediyor ve yeni enerji araçları için pil kutularının pazar alanı hızla genişliyor. Yeni enerji araçlarının yurt içi ve küresel satış tahminlerine dayanarak, yeni enerji araç pil kutularının yurt içi pazar alanını, yeni enerji pil kutularının birim başına ortalama değerini varsayarak hesaplıyoruz:

Temel varsayımlar:

1) 2020 yılında Çin'de yeni enerji araçlarının satış hacmi 1,25 milyondur. Üç Bakanlık ve komisyon tarafından yayınlanan Otomotiv Endüstrisinin Orta ve Uzun Vadeli Kalkınma Planına göre, 2025 yılında Çin'de yeni enerji binek araçlarının satış hacminin 6,34 milyona, yeni enerji araçlarının yurtdışı üretiminin ise 8,07 milyona ulaşacağını varsaymak makuldür.

2) 2020 yılında yurtiçinde saf elektrikli araç satış hacminin %77'si, 2025 yılında ise satış hacminin %85'ine ulaşacağı varsayıldığında,

3) Alüminyum alaşımlı akü kutusu ve braketinin geçirgenliği %100 seviyesinde tutulmuş olup, tek bir bisikletin değeri 3000 RMB'dir.

Hesaplama sonuçları: 2025 yılına kadar Çin ve yurtdışında yeni enerji yolcu araçları için pil kutuları pazar alanının yaklaşık 16,2 milyar RMB ve 24,2 milyar RMB olacağı ve 2020'den 2025'e kadar bileşik büyüme oranının sırasıyla %41,2 ve %51,7 olacağı tahmin edilmektedir.