百年“老店”新征程再谈新能源汽车发展

  今年是通快集团成立100 周年,是一家在激光行业具备丰富技术经验和解决方案的德国企业。作为一家在激光圈里“家喻户晓”的公司,通快始终凭借专业能力和扎实的技术储备,受到不同行业、不同客户的青睐和肯定。

  近两年,随着新能源汽车行业的持续增长,造就了一批知名的车企品牌,也让市场呈现出“百家争鸣、百花齐放”。国内车企发展势头迅猛,以比亚迪、理想、蔚来等为代表的国产品牌已深入人心,让越来越多的人为国产新能源汽车埋单,并成为这些品牌的拥趸。另一方面,激光加工技术在当下的汽车制造业日趋成熟,而国内车企通过与头部激光企业的合作,纷纷完成各自的战略布局。

  在本期内容,我们非常荣幸地邀请了通快(中国)激光技术CEO 黄哲先生,就当前公司在新能源汽车尤其是动力电池制造方面,以及目前的整体行业趋势,做了深入交流和探讨。

  荣格:作为一家全球领先的激光企业,目前通快在新能源汽车和锂电领域都有哪些技术应用和解决方案?

  通快:在新能源汽车和动力电池领域,通快是业内唯一一家能做到一站式的企业,即从激光器、加工头传感器、视觉检测、创新工艺支持、状态监控、数字化可视化服务等全部打通。而且凭借广泛的产品组合,我们可以为客户提供焊接、切割、表面处理、熔覆、3D 打印等多种激光应用。

  电池生产制造:通快在动力电池领域独具优势,在当前新能源汽车的多个关键部位,如电池、电驱系统和电控系统等,铜和铜合金的应用非常重要。通快独有的绿光碟片激光器功率高达3kW,输出稳定在±1%,确保了激光加工过程的工艺稳定性。叠加通快环芯可调焊接技术(BrightLine Weld)后,可实现优质的铜箔焊接,几乎无飞溅,并能够确保焊接稳定性。

  总结来说,通快绿光碟片激光器是铜- 铜、铜- 钢、铜- 铜箔材焊接的首选,优势远超近红外光激光器,现已广泛应用于圆柱电池的生产制造中。

  除了环芯可调焊接技术(BrightLine Weld),通快还有多项专利技术,如多层铝箔高速振荡扫描焊接技术等等。这些专利技术不仅显著减少了电池焊接过程中的飞溅,减低了加工头的污染风险,还能够抑制焊缝塌陷、减少端部裂纹,实现高质量的焊接。

  除了焊接方面,通快在极片切割极片裁断领域提供了完备的解决方案。通快的纳秒和超短脉冲激光器具备非常灵活的参数设置和丰富的光斑能量分布选项,为工艺开发提供了更多可能。

  电机:当前比较主流的发展方向是扁线驱动电机,在去漆工艺环节,采用脉冲激光去除常见的绝缘材料。相比于机械加工方法(如刨削和铣削),激光加工能提高生产率超过80%。在扁铜线焊接工艺中,通快TruDisk 激光器系列搭载了高速振镜PFO与图像捕捉系统(VisionLine),能够实现高效、高质量的焊接。这一方案已被证明在加工速度和安装空间利用方面非常高效。

  车身加工:在新能源车身加工领域,通快的三维五轴机床设备也备受关注。通快的三维五轴激光切割机床系统专门为新能源汽车的部件,如门环和一体式后车身等,量身定制开发。我们所有型号均采用更先进的悬臂梁设计结构,使用齿轮齿条的传动机制,解决了五轴机床在使用寿命、加工精度、加工速度等瓶颈问题。完美适应并贴合了当前车身设计趋向更集成和平台化的新趋势。通快为客户带来更快速度、更高工艺范围、更低成本,最大可能减少客户的非生产时间。

  荣格:当前,锂电占据了新能源汽车的主流,但行业对氢能源的研发始终没有停止,您如何看待这种技术?通快有没有参与到相关的项目研发中?

  通快:对于我们来说,燃料电池代表着一个长远的发展方向,尤其在重型运输领域具有巨大的潜力。当前,全球各国的重型车辆制造商已经涉足或正积极探索这一领域。此外,燃料电池不仅适用于卡车、巴士和乘用车,还可以为工业车间、住宅楼宇、钢铁生产、化工工业和航空领域提供能源支持。

  在交通运输领域,氢燃料不仅可用于公共交通系统、重型货车和乘用车,还适用于船舶发动机。特别是在环境保护方面,氢燃料电池几乎实现了零碳排放,对于实现低碳环保目标发挥着关键性作用。

  通快在燃料电池领域拥有丰富的专业知识,并与全球领先的技术公司建立了合作关系。除了双极板的焊接技术,通快正在积极推动更多激光技术的前沿发展,力争未来能够使燃料电池的制造过程更加高效、经济。

  今年2 月,蔚来汽车在合肥举办了“2023 蔚来电池合作伙伴论坛”。论坛中,不仅蔚来汽车董事长李斌亲自出席,电池产业链上中游头部企业也纷纷现身,包括国内矿业巨头青山实业、紫金矿业、盛新锂能,回收企业格林美,电池正负极材料头部志存锂业、容百科技、杉杉股份、当升科技,电解液头部新宙邦等。同时,以通快和IPG 领衔的激光企业也参加了本次活动,并与蔚来成功签约。

  据媒体披露的消息,蔚来汽车计划在合肥建设第一座电池工厂,以此降低对宁德时代的依赖。该电池厂将生产类似特斯拉4680 型号的新一代大圆柱锂离子电池,年产能将达到40GWh,可为大约40 万辆长续航电动汽车提供动力。新工厂的建立将使蔚来汽车摆脱对目前其电池最大供应商宁德时代的依赖,进一步实现电池独立。此外,公司还计划在合肥邻近的滁州建一家工厂,生产面向欧洲的经济型电动汽车。

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