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舒勒电池壳体解决方案助力新能源汽车快速发展
Mar 26, 2021  来源:舒勒  作者:-

   
        在新能源汽车的快速发展趋势下,电池、电机等动力源系统部件正以轻量化为目标,不断进化,这就对其生产工艺提出了更高的要求。以动力电池系统为例,电池壳体作为其主要结构件,保护电池内部材料不受损害。它的制造技术非常关键,可以引领电池系统设计的未来。在第十四届中国国际电池技术交流会(CIBF2021)期间,作者有幸采访到舒勒(中国)锻压技术有限公司高级销售经理刘文星先生,就新能源汽车的发展趋势以及舒勒在电池壳体、电机铁芯制造方面的优势做了交流。
  
  
  
图 1:第十四届中国国际电池技术交流会现场
  
        随着新能源汽车的快速发展,各大汽车厂纷纷加大新能源汽车的投产力度,这将对电池壳体市场产生哪些影响?
  
        在新能源汽车快速发展的引领下,电动化已成为全球汽车发展的主要趋势,未来以纯电动车、混合动力车为主的新能源汽车销量将持续保持较高的增长速度。传统汽车巨头也纷纷加入了电动车发展的洪流,大众、奔驰、宝马、特斯拉等品牌加大在中国投产新能源汽车的力度,将改变国内电动车行业格局,推动电动车产业升级,产品高端化趋势明显。但合资品牌和外资品牌对产品质量要求较高,电池壳作为新能源汽车关键核心零部件,也将随着合资、外资品牌的引入进行产品升级,轻量化、可靠性高的高端电池壳产品市场将快速扩张,迎来黄金发展机遇期。
  
        据您了解,市场上圆柱形壳体和方形壳体的使用情况是怎样的?舒勒在加工这两种电池壳体方面有哪些优势?
  
        目前,市场上超过半数的电池采用圆柱形电池壳体(如特斯拉的电动汽车)或方形电池壳体(如丰田、三菱、本田、宝马、大众、奥迪、克莱斯勒、比亚迪、福特等厂商所采用的电池)。
  
        在轻量化的趋势下,高强钢、铝合金、复合材料等不同材料在电池壳生产制造中得到了广泛应用。舒勒根据不同的材料采取了不同的制造工艺来加工圆柱形和方形的电池壳体,可在大幅降低成本的同时提高生产效率。其优势在于:材料利用率高,生产速度快;采用了满足德国工业 4.0 标准的全自动化生产线,可以对生产出来的产品进行在线百分百的自动化全检,大大降低了人工成本;此外,成品的清洗工艺完全按照欧盟的环保要求来设计,在持续高效生产下完全能达到国家环保标准。
  
  
 
图 2:舒勒助力方形和圆柱形电池壳体的生产
  
        请您分享一下舒勒在圆柱形电池壳体加工方面的设计理念和加工特点。在圆柱形壳体加工方面,加工材料一般为钢制材料,我们设计理念借鉴了易拉罐的生产工艺,加工过程与其有异曲同工之妙。这种尖端技术使加工金属材料时的效率和材料利用率非常高,大大降低生产成本。该工艺先使用冲杯,再进行拉伸,先冲杯的目的是能够节省加工材料,总体计算下来,我们的材料利用率能达到 87%到 87.5%,而传统的加工工艺材料利用率只有 60%-65%左右。在加工速度方面,我们的速度非常快,可以一个冲杯机配 6 台、10 台甚至 20 台左右的拉伸机,这样计算下来,我们一条生产线每分钟可以生产出 1200 个到 3000 个的圆柱电池壳。
  
        在方形电池壳体加工方面,舒勒的产品线有哪些优势?
  
        方形硬壳电池壳体采用了冷挤压成形工艺,铝材的利用率可以达到将近 90%。在加工过程中,我们一条生产线每分钟的产出可达 100 个,而用其他普通的工艺进行生产,每分钟的产出只有 10-20 个,可见我们的效率提高了 5 倍。此外,汽车生产厂家和电池生产厂对产品质量的要求非常严格,全检率要达到 100%,目前在高速、大批量的生产中,靠人工来进行全检效率低且成本高,而采用舒勒的高速冷挤压+冲自动化生产线,实现了 100%在线全检,在高效高精密生产的前提下保证了产品质量的稳定性。对于生产出的电池壳体,如果有杂质会严重影响或破坏电池的性能,而我们的清洗工艺完全是按照欧盟的清洁标准设计出来的,完全能达到严格的环保要求。
   
  
 
图 3:舒勒提供生产线交钥匙解决方案,包括模具、集成控制单元与全方位服务
  
        在电机铁芯加工方面,舒勒的产品线又有哪些优势?
  
        舒勒最新的高速冲床 Smartline SA315S 压力达到 315 吨,可加工厚度仅为 0.2 毫米或更薄的矽钢材料,帮助减少涡流损耗,提升电动机效率。其动态穿透深度控制电子装置会在每次行程中检查上模的位置,并在必要时进行调整,因此确保 Smartline 的滑块在生产过程中达到最高的重复位置精度。这项技术得到了客户的青睐:宁波菲仕运动控制技术有限公司在已有舒勒高速冲的基础上,订购了舒勒 SA315S,进一步提高其电机冲片生产率和质量,旨在赢得市场。

        最后,请您总结一下本次展会的收获,以及如何看待电池壳体市场的发展?
  
        中国国际电池技术交流会是国际性的、面向电池行业最大的行业展会,我们借助这个平台来向中国的动力电池制造商或相关的供应商展示了舒勒符合德国工业 4.0 标准的全自动化电池壳生产线。在展会上,我们也在不断听取客户新的需求,毕竟产品在不断更新,客户的需求也在不断变化,电池壳体的生产技术也在不断改进,舒勒的发展理念是通过不断创新来引领行业发展,我们的目标是让更多动力电池行业的客户了解我们的先进技术,为他们提供高附加值、高技术含量的解决方案。

        于舒勒集团 – www.schulergroup.com
   
        舒勒为客户提供从联网压力机到冲压车间规划的先进成形技术。除压力机外,舒勒的产品范围还包括面向整个金属加工行业的自动化与软件解决方案、模具、工艺技术以及相关服务。我们的客户不仅包括汽车制造商及零部件供应商,还包括来自锻造、家用电器和电子工业等诸多行业的公司。舒勒的压力机为全球超过 180 个国家生产硬币。作为创新系统解决方案供应商,我们也向全球客户提供成形技术相关的数字化改造服务。舒勒股份公司成立于 1839 年,总部位于德国格平根,在欧洲、中国、美国等全球 40 多个国家和地区的员工总数约为 5,000 人,隶属奥地利的安德里茨集团。
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