舒勒電池殼體解決方案助力新能源汽車快速發展

——訪舒勒(中國)鍛壓技術有限公司高級銷售經理 劉文星

在新能源汽車的快速發展趨勢下,電池、電機等動力源系統部件正以輕量化為目標,不斷進化,這就對其生產工藝提出了更高的要求。以動力電池系統為例,電池殼體作為其主要結構件,保護電池內部材料不受損害。它的制造技術非常關鍵,可以引領電池系統設計的未來。在第十四屆中國國際電池技術交流會(CIBF2021)期間,作者有幸采訪到舒勒(中國)鍛壓技術有限公司高級銷售經理劉文星先生,就新能源汽車的發展趨勢以及舒勒在電池殼體、電機鐵芯制造方面的優勢做了交流。

隨著新能源汽車的快速發展,各大汽車廠紛紛加大新能源汽車的投產力度,這將對電池殼體市場產生哪些影響?

在新能源汽車快速發展的引領下,電動化已成為全球汽車發展的主要趨勢,未來以純電動車、混合動力車為主的新能源汽車銷量將持續保持較高的增長速度。傳統汽車巨頭也紛紛加入了電動車發展的洪流,大眾、奔馳、寶馬、特斯拉等品牌加大在中國投產新能源汽車的力度,將改變國內電動車行業格局,推動電動車產業升級,產品高端化趨勢明顯。但合資品牌和外資品牌對產品質量要求較高,電池殼作為新能源汽車關鍵核心零部件,也將隨著合資、外資品牌的引入進行產品升級,輕量化、可靠性高的高端電池殼產品市場將快速擴張,迎來黃金發展機遇期。

據您了解,市場上圓柱形殼體和方形殼體的使用情況是怎樣的?舒勒在加工這兩種電池殼體方面有哪些優勢?

目前,市場上超過半數的電池采用圓柱形電池殼體(如特斯拉的電動汽車)或方形電池殼體(如豐田、三菱、本田、寶馬、大眾、奧迪、克萊斯勒、比亞迪、福特等廠商所采用的電池)。在輕量化的趨勢下,高強鋼、鋁合金、復合材料等不同材料在電池殼生產制造中得到了廣泛應用。舒勒根據不同的材料采取了不同的制造工藝來加工圓柱形和方形的電池殼體,可在大幅降低成本的同時提高生產效率。其優勢在于:材料利用率高,生產速度快;采用了滿足德國工業4.0標準的全自動化生產線,可以對生產出來的產品進行在線百分百的自動化全檢,大大降低了人工成本;此外,成品的清洗工藝完全按照歐盟的環保要求來設計,在持續高效生產下完全能達到國家環保標準。

請您分享一下舒勒在圓柱形電池殼體加工方面的設計理念和加工特點。

在圓柱形殼體加工方面,加工材料一般為鋼制材料,我們設計理念借鑒了易拉罐的生產工藝,加工過程與其有異曲同工之妙。這種尖端技術使加工金屬材料時的效率和材料利用率非常高,大大降低生產成本。該工藝先使用沖杯,再進行拉伸,先沖杯的目的是能夠節省加工材料,總體計算下來,我們的材料利用率能達到87%到87.5%,而傳統的加工工藝材料利用率只有60%-65%左右。在加工速度方面,我們的速度非常快,可以一個沖杯機配6臺、10臺甚至20臺左右的拉伸機,這樣計算下來,我們一條生產線每分鐘可以生產出1200個到3000個的圓柱電池殼。

在方形電池殼體加工方面,舒勒的產品線有哪些優勢?

方形硬殼電池殼體采用了冷擠壓成形工藝,鋁材的利用率可以達到將近90%。在加工過程中,我們一條生產線每分鐘的產出可達100個,而用其他普通的工藝進行生產,每分鐘的產出只有10-20個,可見我們的效率提高了5倍。此外,汽車生產廠家和電池生產廠對產品質量的要求非常嚴格,全檢率要達到100%,目前在高速、大批量的生產中,靠人工來進行全檢效率低且成本高,而采用舒勒的高速冷擠壓+精沖自動化生產線,實現了100%在線全檢,在高效高精密生產的前提下保證了產品質量的穩定性。對于生產出的電池殼體,如果有雜質會嚴重影響或破壞電池的性能,而我們的清洗工藝完全是按照歐盟的清潔標準設計出來的,完全能達到嚴格的環保要求。

在電機鐵芯加工方面,舒勒的產品線又有哪些優勢?

舒勒最新的高速沖床Smartline SA315S壓力達到315噸,可加工厚度僅為0.2毫米或更薄的矽鋼材料,幫助減少渦流損耗,提升電動機效率。其動態穿透深度控制電子裝置會在每次行程中檢查上模的位置,并在必要時進行調整,因此確保Smartline的滑塊在生產過程中達到最高的重復位置精度。這項技術得到了客戶的青睞:寧波菲仕運動控制技術有限公司在已有舒勒高速沖的基礎上,訂購了舒勒SA315S,進一步提高其電機沖片生產率和質量,旨在贏得市場。

最后,請您總結一下本次展會的收獲,以及如何看待電池殼體市場的發展?

中國國際電池技術交流會是國際性的、面向電池行業最大的行業展會,我們借助這個平臺來向中國的動力電池制造商或相關的供應商展示了舒勒符合德國工業4.0標準的全自動化電池殼生產線。在展會上,我們也在不斷聽取客戶新的需求,畢竟產品在不斷更新,客戶的需求也在不斷變化,電池殼體的生產技術也在不斷改進,舒勒的發展理念是通過不斷創新來引領行業發展,我們的目標是讓更多動力電池行業的客戶了解我們的先進技術,為他們提供高附加值、高技術含量的解決方案。

圖片注釋

圖1:第十四屆中國國際電池技術交流會現場

圖2:舒勒助力方形和圓柱形電池殼體的生產

圖3:舒勒提供生產線交鑰匙解決方案,包括模具、集成控制單元與全方位服務

關于舒勒集團

舒勒為客戶提供從聯網壓力機到沖壓車間規劃的先進成形技術。除壓力機外,舒勒的產品范圍還包括面向整個金屬加工行業的自動化與軟件解決方案、模具、工藝技術以及相關服務。我們的客戶不僅包括汽車制造商及零部件供應商,還包括來自鍛造、家用電器和電子工業等諸多行業的公司。舒勒的壓力機為全球超過 180 個國家生產硬幣。作為創新系統解決方案供應商,我們也向全球客戶提供成形技術相關的數字化改造服務。舒勒股份公司成立于 1839 年,總部位于德國格平根,在歐洲、中國、美國等全球 40 多個國家和地區的員工總數約為5, 000人,隸屬奧地利的安德里茨集團。