2. daļa. Tehnoloģija: alumīnija ekstrūzija + berzes maisīšanas metināšana kā galvenā virziens, lāzermetināšana un FDS vai kļūt par nākotnes virzienu
1. Salīdzinot ar liešanu un štancēšanu, alumīnija ekstrūzijas veidošanas profili un pēc tam metināšana ir galvenā akumulatora kastu tehnoloģija šobrīd.
1) Korpusa ievilkšanas dziļums zem akumulatora bloka, kas metināts ar štancēšanas alumīnija plāksni, akumulatora bloka nepietiekamā vibrācija un triecienizturība, kā arī citas problēmas prasa, lai automobiļu uzņēmumiem būtu spēcīga korpusa un šasijas integrēta dizaina spēja;
2) Liešanas alumīnija akumulatora paplāte liešanas režīmā izmanto visu vienreizējo formēšanu.Trūkums ir tāds, ka alumīnija sakausējums ir pakļauts zemlešanai, plaisām, aukstai izolācijai, depresijai, porainībai un citiem liešanas procesa defektiem.Izstrādājuma blīvējuma īpašības pēc liešanas ir sliktas, un lietā alumīnija sakausējuma pagarinājums ir zems, kas ir pakļauts deformācijai pēc sadursmes;
3) Ekstrudēta alumīnija sakausējuma akumulatoru paliktnis ir pašreizējā galvenā akumulatora paliktņa dizaina shēma, izmantojot profilu savienošanu un apstrādi, lai apmierinātu dažādas vajadzības, un tai ir elastīgas konstrukcijas priekšrocības, ērta apstrāde, viegli modificējama un tā tālāk;Veiktspēja Ekstrudēta alumīnija sakausējuma akumulatora paliktnei ir augsta stingrība, izturība pret vibrācijām, ekstrūzijas un triecienizturība.
2. Konkrēti, alumīnija ekstrūzijas process, lai izveidotu akumulatora kasti, ir šāds:
Kastes korpusa apakšējā plāksne tiek veidota ar berzes maisīšanas metināšanu pēc alumīnija stieņa izspiešanas, un apakšējā kastes korpuss ir izveidots, metinot ar četrām sānu plāksnēm.Pašlaik galvenajā alumīnija profilā tiek izmantots parasts 6063 vai 6016, stiepes izturība pamatā ir no 220 līdz 240 MPa, ja tiek izmantots augstākas stiprības ekstrudēts alumīnijs, stiepes izturība var sasniegt vairāk nekā 400 MPa, salīdzinot ar parasto alumīnija profila kārbu, kas var samazināt svaru par. 20% ~ 30%.
3. Arī metināšanas tehnoloģija tiek nepārtraukti uzlabota, pašreizējā galvenā virziena ir berzes maisīšanas metināšana
Sakarā ar nepieciešamību savienot profilu, metināšanas tehnoloģijai ir liela ietekme uz akumulatora kastes līdzenumu un precizitāti.Akumulatora kastes metināšanas tehnoloģija ir sadalīta tradicionālajā metināšanā (TIG metināšana, CMT) un tagad galvenajā berzes metināšanā (FSW), progresīvākajā lāzermetināšanā, skrūvju pašpievilkšanas tehnoloģijā (FDS) un savienošanas tehnoloģijā.
TIG metināšana tiek aizsargāta ar inertu gāzi, izmantojot loku, kas rodas starp volframa elektrodu un metinājumu, lai uzsildītu parasto metālu un piepildītu stiepli, lai izveidotu augstas kvalitātes metinājuma šuves.Tomēr, attīstoties kastes struktūrai, kastes izmērs kļūst lielāks, profila struktūra kļūst plānāka un tiek uzlabota izmēru precizitāte pēc metināšanas, TIG metināšana ir neizdevīgā stāvoklī.
CMT ir jauns MIG/MAG metināšanas process, kurā tiek izmantota liela impulsa strāva, lai metināšanas stieples loks būtu vienmērīgs, izmantojot materiāla virsmas spraigumu, gravitāciju un mehānisku sūknēšanu, veidojot nepārtrauktu metināšanu, ar nelielu siltuma padevi, bez šļakatām, loka stabilitāti un ātrs metināšanas ātrums un citas priekšrocības, var izmantot dažādu materiālu metināšanai.Piemēram, kastes struktūra zem akumulatora komplekta, ko izmanto BYD un BAIC modeļi, galvenokārt izmanto CMT metināšanas tehnoloģiju.
4. Tradicionālajai kausēšanas metināšanai ir tādas problēmas kā deformācija, porainība un zems metināšanas savienojuma koeficients, ko izraisa liela siltuma padeve.Tāpēc ir plaši izmantota efektīvāka un zaļāka berzes maisīšanas metināšanas tehnoloģija ar augstāku metināšanas kvalitāti.
FSW pamatā ir siltums, ko rada berze starp rotējošo maisīšanas adatu un vārpstas plecu un parasto metālu kā siltuma avotu, izmantojot maisīšanas adatas rotāciju un vārpstas pleca aksiālo spēku, lai panāktu plastifikācijas plūsmu. parasto metālu, lai iegūtu metināšanas savienojumu.FSW metināšanas savienojums ar augstu izturību un labu blīvējuma veiktspēju tiek plaši izmantots akumulatora kastes metināšanas jomā.Piemēram, daudzu Geely un Xiaopeng modeļu akumulatora kastē ir izmantota divpusējas berzes maisīšanas metināšanas struktūra.
Lāzermetināšanā izmanto lāzera staru ar augstu enerģijas blīvumu, lai apstarotu metināmā materiāla virsmu, izkausējot materiālu un veidojot uzticamu savienojumu.Lāzera metināšanas iekārtas nav plaši izmantotas sākotnējo ieguldījumu augsto izmaksu, ilgā atdeves perioda un alumīnija sakausējuma lāzermetināšanas sarežģītības dēļ.
5. Lai mazinātu metināšanas deformācijas ietekmi uz kastes izmēra precizitāti, tiek ieviesta skrūvju pašpievilkšanas tehnoloģija (FDS) un līmēšanas tehnoloģija, starp kurām pazīstami uzņēmumi ir WEBER Vācijā un 3M ASV.
FDS savienojuma tehnoloģija ir sava veida pašvītņojošo skrūvju un skrūvju savienojuma aukstās formēšanas process, izmantojot iekārtas centra pievilkšanas vārpstu, lai veiktu motora ātrgaitas rotāciju, kas jāsavieno ar plāksnes berzes siltumu un plastisko deformāciju.To parasti izmanto ar robotiem, un tam ir augsta automatizācijas pakāpe.
Jaunu enerģijas bateriju komplektu ražošanas jomā process galvenokārt tiek piemērots rāmja konstrukcijas kārbai ar savienošanas procesu, lai nodrošinātu pietiekamu savienojuma izturību, vienlaikus realizējot kastes blīvēšanas veiktspēju.Piemēram, NIO automašīnas modeļa akumulatora korpuss izmanto FDS tehnoloģiju, un tas ir izgatavots kvantitatīvi.Lai gan FDS tehnoloģijai ir acīmredzamas priekšrocības, tai ir arī trūkumi: augstās aprīkojuma izmaksas, augstās pēcmetināšanas izvirzījumu un skrūvju izmaksas utt., kā arī ekspluatācijas apstākļi ierobežo tās pielietojumu.
3. daļa. Tirgus daļa: akumulatoru kastes tirgus platība ir liela, ar strauju savienojumu pieaugumu
Tīri elektrisko transportlīdzekļu apjoms turpina palielināties, un jaunu enerģijas transportlīdzekļu akumulatoru kastu tirgus telpa strauji paplašinās.Pamatojoties uz vietējo un globālo jaunu enerģijas transportlīdzekļu pārdošanas aprēķiniem, mēs aprēķinām jaunu enerģijas transportlīdzekļu akumulatoru kastu vietējā tirgus telpu, pieņemot jaunu enerģijas akumulatoru kastu vidējo vienības vērtību:
Galvenie pieņēmumi:
1) Jauno enerģijas transportlīdzekļu pārdošanas apjoms Ķīnā 2020. gadā ir 1,25 miljoni.Saskaņā ar trīs ministriju un komisiju izdoto Automobiļu rūpniecības vidēja termiņa un ilgtermiņa attīstības plānu ir pamatoti pieņemt, ka jaunu energopatēriņu vieglo transportlīdzekļu pārdošanas apjoms Ķīnā 2025. gadā sasniegs 6,34 miljonus, bet jaunu ārzemēs saražotu automobiļu. enerģijas transportlīdzekļi sasniegs 8,07 milj.
2) Tīri elektrisko transportlīdzekļu pārdošanas apjoms vietējā tirgū 2020. gadā veido 77%, pieņemot, ka 2025. gadā pārdošanas apjoms būs 85%.
3) Alumīnija sakausējuma akumulatora kastes un kronšteina caurlaidība tiek uzturēta 100%, un viena velosipēda vērtība ir RMB3000.
Aprēķinu rezultāti: tiek lēsts, ka līdz 2025. gadam jaunu enerģijas pasažieru transportlīdzekļu akumulatoru kastu tirgus platība Ķīnā un ārzemēs būs aptuveni 16,2 miljardi RMB un 24,2 miljardi RMB, un saliktā pieauguma temps no 2020. līdz 2025. gadam būs 41,2% un 51,7%
Izlikšanas laiks: 2022. gada 16. maijs
