Nyheter

Del 2. Teknik: aluminiumsträngsprutning + friktionsomröringssvetsning som mainstream, lasersvetsning och FDS eller bli den framtida riktningen

1. Jämfört med pressgjutning och stansning är profiler för extrudering av aluminium och sedan svetsning den vanliga tekniken för batterilådor för närvarande.

1) Ritningsdjupet på skalet under batteripaketet svetsat av den stämplade aluminiumplattan, otillräcklig vibration och slaghållfasthet hos batteripaketet och andra problem kräver att bilföretagen har en stark integrerad designförmåga hos karossen och chassit;

2) Batterifacket för gjutning av aluminium i pressgjutningsläge antar hela engångsgjutningen.Nackdelen är att aluminiumlegeringen är utsatt för undergjutning, sprickor, kylisolering, depression, porositet och andra defekter i gjutningsprocessen.Produktens tätningsegenskaper efter gjutning är dålig, och töjningen av den gjutna aluminiumlegeringen är låg, vilket är benäget att deformeras efter kollision;

3) Extruderad aluminiumlegering batteribricka är det nuvarande vanliga batterifacket designschema, genom skarvning och bearbetning av profiler för att möta olika behov, har fördelarna med flexibel design, bekväm bearbetning, lätt att modifiera och så vidare;Prestanda Batterifacket i extruderad aluminiumlegering har hög styvhet, vibrationsbeständighet, extrudering och slagprestanda.

2. Närmare bestämt är processen för aluminiumextrudering för att bilda batterilåda som följer:

Bottenplattan på lådkroppen bildas genom friktionssvetsning efter att aluminiumstången har extruderats, och bottenlådans kropp är formad genom svetsning med fyra sidoplattor.För närvarande använder den vanliga aluminiumprofilen vanliga 6063 eller 6016, draghållfastheten är i princip mellan 220 ~ 240MPa, om användningen av högre hållfasthet extruderat aluminium kan draghållfastheten nå mer än 400MPa, jämfört med vanlig aluminiumprofillåda kan minska vikten med 20%~30%.

3. Svetstekniken uppgraderas också kontinuerligt, den nuvarande mainstreamen är friktionssvetsning

På grund av behovet av att skarva profilen har svetstekniken stor inverkan på batterilådans planhet och noggrannhet.Batteriboxsvetsteknik är uppdelad i traditionell svetsning (TIG-svetsning, CMT), och nu den vanliga friktionssvetsningen (FSW), mer avancerad lasersvetsning, bultsjälvåtdragande teknologi (FDS) och bindningsteknik.

TIG-svetsning är under skydd av inert gas, med hjälp av ljusbågen som genereras mellan volframelektroden och svetsningen för att värma smält basmetall och fylltråd, för att bilda svetsar av hög kvalitet.Men med utvecklingen av lådstrukturen blir lådstorleken större, profilstrukturen tunnare och dimensionsnoggrannheten efter svetsning förbättras, TIG-svetsning är till en nackdel.

CMT är en ny MIG/MAG-svetsprocess som använder en stor pulsström för att få svetstråden att båga jämnt, genom materialets ytspänning, gravitation och mekanisk pumpning, som bildar en kontinuerlig svets, med liten värmetillförsel, inget stänk, bågstabilitet och snabb svetshastighet och andra fördelar, kan användas för en mängd olika material svetsning.Till exempel antar lådans struktur under batteripaketet som används av BYD- och BAIC-modeller mestadels CMT-svetsteknik.

4. Traditionell smältsvetsning har problem som deformation, porositet och låg svetsfogskoefficient orsakad av stor värmetillförsel.Därför har mer effektiv och grön friktionsrörsvetsteknik med högre svetskvalitet använts i stor utsträckning.

FSW är baserat på värmen som alstras av friktionen mellan den roterande blandningsnålen och skaftansatsen och basmetallen som värmekälla, genom rotationen av blandningsnålen och den axiella kraften hos skaftansatsen för att uppnå mjukningsflödet av basmetall för att erhålla svetsfogen.FSW-svetsfog med hög hållfasthet och god tätningsprestanda används ofta inom området för batterilådasvetsning.Till exempel antar batterilådan i många modeller av Geely och Xiaopeng dubbelsidig friktionssvetsningsstruktur.

Lasersvetsning använder en laserstråle med hög energitäthet för att bestråla ytan på materialet som ska svetsas för att smälta materialet och bilda en pålitlig fog.Lasersvetsutrustning har inte använts i stor utsträckning på grund av de höga kostnaderna för initiala investeringar, långa återbetalningsperioder och svårigheten med lasersvetsning av aluminiumlegering.

5. För att lindra inverkan av svetsdeformation på lådans storleksnoggrannhet introduceras bultsjälvåtdragande teknologi (FDS) och bindningsteknik, bland vilka välkända företag är WEBER i Tyskland och 3M i USA.

FDS-anslutningsteknik är en slags kallformningsprocess av självgängande skruv- och bultkoppling genom åtdragningsaxeln i utrustningscentrumet för att genomföra höghastighetsrotationen av motorn som ska anslutas till plattans friktionsvärme och plastisk deformation.Den används vanligtvis med robotar och har en hög grad av automatisering.

Inom området för tillverkning av nya energibatteripaket tillämpas processen huvudsakligen på ramstrukturlådan, med bindningsprocess, för att säkerställa tillräcklig anslutningsstyrka samtidigt som boxens tätningsprestanda uppnås.Till exempel använder batterihöljet till en bilmodell av NIO FDS-teknik och har producerats kvantitativt.Även om FDS-tekniken har uppenbara fördelar, har den också nackdelar: hög utrustningskostnad, höga kostnader för eftersvetsade utsprång och skruvar etc. och driftsförhållanden begränsar också dess tillämpning.

Del 3. Marknadsandel: marknadsutrymmet för batteriboxar är stort, med snabb sammansatt tillväxt

Rena elfordon fortsätter att öka i volym och marknadsutrymmet för batterilådor för nya energifordon växer snabbt.Baserat på inhemska och globala försäljningsuppskattningar av nya energifordon, beräknar vi den inhemska marknadsytan för batterilådor för nya energifordon genom att anta genomsnittet per enhetsvärde för nya energibatterilådor:

Kärnantaganden:

1) Försäljningsvolymen för nya energifordon i Kina 2020 är 1,25 miljoner.Enligt bilindustrins utvecklingsplan på medellång och lång sikt som utfärdats av de tre ministerierna och kommissionerna är det rimligt att anta att försäljningsvolymen för nya energipassagerarfordon i Kina år 2025 kommer att nå 6,34 miljoner och den utländska produktionen av nya energifordon kommer att nå 8,07 miljoner.

2) Den inhemska försäljningsvolymen av rena elfordon står för 77 % 2020, förutsatt att försäljningsvolymen kommer att stå för 85 % 2025.

3) Permeabiliteten för batterilådan och fästet i aluminiumlegering bibehålls på 100 %, och värdet på en enkel cykel är 3000 RMB.

Beräkningsresultat: det uppskattas att 2025 kommer marknadsutrymmet för batterilådor för nya energipassagerarfordon i Kina och utomlands att vara cirka 16,2 miljarder RMB och 24,2 miljarder RMB, och den sammansatta tillväxttakten från 2020 till 2025 kommer att vara 41,2 % och 51,7 %