חֲדָשׁוֹת

חלק 2. טכנולוגיה: שחול אלומיניום + ריתוך בחיכוך כזרם המיינסטרים, ריתוך לייזר ו-FDS או להפוך לכיוון העתיד

1. בהשוואה ליציקה והטבעה, יצירת פרופילים שחול אלומיניום ולאחר מכן ריתוך היא הטכנולוגיה המרכזית של קופסאות סוללות כיום.

1) עומק השרטוט של המעטפת מתחת לחבילת הסוללה המרותכת על ידי לוחית אלומיניום הטבעת, הרטט וחוזק ההשפעה הבלתי מספקים של חבילת הסוללות ובעיות אחרות מחייבות את מפעלי הרכב ליכולת עיצוב משולבת חזקה של הגוף והמרכב;

2) מגש סוללת יציקת אלומיניום במצב יציקה מאמץ את כל היציקה החד פעמית.החיסרון הוא שסגסוגת האלומיניום מועדת ליהוק, סדקים, בידוד קור, דיכאון, נקבוביות ועוד פגמים בתהליך היציקה.תכונת האיטום של המוצר לאחר היציקה גרועה, וההתארכות של סגסוגת האלומיניום היצוקה נמוכה, הנוטה לעיוות לאחר התנגשות;

3) מגש סוללות מסגסוגת אלומיניום שחול הוא תכנית עיצוב מגש הסוללה הרגילה הנוכחית, באמצעות שחבור ועיבוד של פרופילים כדי לענות על צרכים שונים, יש לו את היתרונות של עיצוב גמיש, עיבוד נוח, קל לשינוי וכן הלאה;ביצועים למגש הסוללה מסגסוגת אלומיניום שחול יש קשיחות גבוהה, עמידות בפני רטט, ביצועי שחול והשפעה.

2. באופן ספציפי, התהליך של שחול אלומיניום ליצירת תיבת סוללות הוא כדלקמן:

הצלחת התחתונה של גוף הקופסה נוצרת על ידי ריתוך בחיכוך לאחר שחולצת מוט האלומיניום, וגוף הקופסה התחתונה נוצר על ידי ריתוך עם ארבע לוחות צד.נכון לעכשיו, פרופיל האלומיניום המרכזי משתמש ב-6063 או 6016 רגילים, חוזק המתיחה הוא בעצם בין 220 ~ 240MPa, אם השימוש באלומיניום שחול בעל חוזק גבוה יותר, חוזק המתיחה יכול להגיע ליותר מ-400MPa, בהשוואה לקופסת פרופיל אלומיניום רגילה יכולה להפחית משקל ב 20%~30%.

3. גם טכנולוגיית הריתוך משתדרגת ללא הרף, הזרם המרכזי הנוכחי הוא ריתוך בחיכוך

בשל הצורך בחיתוך הפרופיל, לטכנולוגיית הריתוך יש השפעה רבה על השטיחות והדיוק של תיבת הסוללות.טכנולוגיית ריתוך קופסאות סוללה מחולקת לריתוך מסורתי (ריתוך TIG, CMT), וכעת ריתוך חיכוך מיינסטרים (FSW), ריתוך לייזר מתקדם יותר, טכנולוגיית הידוק עצמי של בריח (FDS) וטכנולוגיית מליטה.

ריתוך TIG נמצא תחת הגנה של גז אינרטי, תוך שימוש בקשת שנוצרת בין אלקטרודת טונגסטן לריתוך לחימום מתכת בסיס וחוט מילוי, כדי ליצור ריתוכים באיכות גבוהה.עם זאת, עם ההתפתחות של מבנה הקופסה, גודל הקופסה הופך גדול יותר, מבנה הפרופיל הופך דק יותר, ודיוק הממדים לאחר הריתוך משתפר, ריתוך TIG נמצא בנחיתות.

CMT הוא תהליך ריתוך MIG/MAG חדש, המשתמש בזרם דופק גדול כדי להפוך את חוט הריתוך לקשת בצורה חלקה, דרך מתח פני החומר, כוח המשיכה והשאיבה המכנית, ויוצרים ריתוך רציף, עם כניסת חום קטנה, ללא התזה, יציבות קשת ו מהירות ריתוך מהירה ויתרונות נוספים, יכולים לשמש לריתוך מגוון חומרים.לדוגמה, מבנה הקופסה מתחת לחבילת הסוללה המשמשת את דגמי BYD ו-BAIC מאמץ בעיקר את טכנולוגיית ריתוך CMT.

4. לריתוך היתוך מסורתי יש בעיות כמו דפורמציה, נקבוביות ומקדם מפרק ריתוך נמוך שנגרם כתוצאה מכניסת חום גדולה.לכן, נעשה שימוש נרחב בטכנולוגיית ריתוך ריתוך יעילה וירוקה יותר עם איכות ריתוך גבוהה יותר.

FSW מבוסס על החום שנוצר על ידי החיכוך בין מחט הערבוב המסתובבת לכתף הפיר והמתכת הבסיסית כמקור החום, דרך סיבוב מחט הערבוב והכוח הצירי של כתף הפיר כדי להשיג את זרימת הפלילום של הציר. מתכת בסיסית כדי להשיג את מפרק הריתוך.מפרק ריתוך FSW בעל חוזק גבוה וביצועי איטום טובים נמצא בשימוש נרחב בתחום ריתוך קופסאות סוללות.לדוגמה, קופסת הסוללות של דגמים רבים של Geely ו- Xiaopeng מאמצת מבנה של ריתוך בעור חיכוך דו-צדדי.

ריתוך בלייזר משתמש בקרן לייזר עם צפיפות אנרגיה גבוהה כדי להקרין את פני החומר המיועד לריתוך כדי להמיס את החומר וליצור מפרק אמין.ציוד ריתוך בלייזר לא היה בשימוש נרחב בשל העלות הגבוהה של ההשקעה הראשונית, תקופת ההחזר הארוכה והקושי בריתוך בלייזר מסגסוגת אלומיניום.

5. על מנת להקל על ההשפעה של עיוות ריתוך על דיוק גודל התיבה, מוצגות טכנולוגיית הידוק עצמי של בריח (FDS) וטכנולוגיית מליטה, ביניהן מפעלים ידועים הם WEBER בגרמניה ו-3M בארצות הברית.

טכנולוגיית חיבור FDS היא סוג של תהליך יצירה קרה של הקשה עצמית של בורג וחיבור בריח דרך פיר הידוק של מרכז הציוד כדי לנהל את הסיבוב המהיר של המנוע שיתחבר לצלחת החיכוך חום ועיוות פלסטי.הוא משמש בדרך כלל עם רובוטים ויש לו רמה גבוהה של אוטומציה.

בתחום ייצור ערכות סוללות אנרגיה חדשות, התהליך מיושם בעיקר על קופסת מבנה המסגרת, עם תהליך מליטה, על מנת להבטיח חוזק חיבור מספיק תוך מימוש ביצועי האיטום של הקופסה.לדוגמה, מארז הסוללה של דגם רכב של NIO משתמש בטכנולוגיית FDS ויוצר באופן כמותי.למרות שלטכנולוגיית FDS יש יתרונות ברורים, יש לה גם חסרונות: עלות ציוד גבוהה, עלות גבוהה של בליטות וברגים לאחר ריתוך וכו', ותנאי הפעלה גם מגבילים את היישום שלה.

חלק 3. נתח שוק: שטח השוק של קופסאות סוללות גדול, עם צמיחה מהירה של תרכובות

רכבים חשמליים טהורים ממשיכים לגדול בנפח, ומרחב השוק של קופסאות סוללות לרכבי אנרגיה חדשים הולך ומתרחב במהירות.בהתבסס על הערכות המכירות המקומיות והעולמיות של רכבי אנרגיה חדשים, אנו מחשבים את שטח השוק המקומי של קופסאות סוללות לרכבי אנרגיה חדשים על ידי הנחת הערך הממוצע ליחידה של קופסאות סוללות אנרגיה חדשות:

הנחות יסוד:

1) היקף המכירות של רכבי אנרגיה חדשים בסין בשנת 2020 הוא 1.25 מיליון.על פי תוכנית הפיתוח לטווח בינוני וארוך של תעשיית הרכב שהוצאו על ידי שלושת המשרדים והוועדות, סביר להניח שהיקף המכירות של רכבי נוסעים חדשים באנרגיה בסין בשנת 2025 יגיע ל-6.34 מיליון, והייצור בחו"ל של כלי רכב חדשים. רכבי אנרגיה יגיעו ל-8.07 מיליון.

2) היקף המכירות המקומי של רכבים חשמליים טהורים מהווה 77% בשנת 2020, בהנחה שהיקף המכירות יעמוד על 85% בשנת 2025.

3) החדירות של קופסת הסוללות והתושבת מסגסוגת אלומיניום נשמרת ב-100%, והערך של אופניים בודדים הוא RMB3000.

תוצאות חישוב: ההערכה היא שעד 2025, שטח השוק של קופסאות סוללות לרכבי נוסעים חדשים באנרגיה בסין ובחו"ל יעמוד על כ-16.2 מיליארד יואן ו-24.2 מיליארד יואן, וקצב הצמיחה המורכב מ-2020 עד 2025 יהיה 41.2% 51.7%