TIMTOS展览电子报/第5期
第28届台北国际工具机展(TIMTOS)

电动车时代来临——弯道超车的生产技术

电动车时代来临——弯道超车的生产技术

汽车行业正面临经济、技术和社会各方面的重大变革。这个热门议题吸引了许多企业对此项目投入大量资金。随着科技发展,人们逐渐意识到电动车(EV)的运行与维护成本相对较低,并且搭上环保议题顺风车,驾驶拉风新潮的EV还对逐渐暖化的环境有益!于是,汽车行业界不仅投身开发电动车,还致力于为组车工厂导入新式生产技术。其中,激光工艺流程正是让电动汽车走向经济实惠且普及的关键技术之一。

电池制造的关键 在于激光工艺

如今,电池工厂将激光技术应用于焊接,切割和以及结构化流程等工艺制造。制造电动车的高压电池需要投入巨大成本,电池生产链就占电动车整车附加价值的三分之一,因此被视为电动车制造的核心,而激光工艺与生产线流程监控是其中的关键技术,甚至扩及到批量生产引擎、电子零件,以及轻量化设计。

汽车行业界中各领域领先的供应商(如通快Trumpf),争相提出各类电动车制造方案,规划人类未来的出行模式。电动车电池系统必须能够满足结构紧凑、稳定且易于安全装设等条件,而功率持久则是决定售价的关键因素。制造商通过激光加工机的高产能、低零件成本特性来实现高效生产,能够有效降低批量生产的成本,使用激光工艺可以让模块化电池组结合各式电池模块,最终形成紧凑型电池块。

制造商采用激光精密焊接电池组的零部件和外壳。对于冷却系统的制造和集成,精密机床是新的解决方案。流程的焊接质量由智能传感器系统监控。另一方面,电池扦的质量则是整体电池供电效能的关键。

激光能够安全、弹性且无接触地焊接由铜和铝制成的电池扦以及充电的电池,从而在最少输出能量的条件下,就能实现热影响区小的高强度焊接缝。

电动汽车影响未来的生产设施

杜尔系统公司(Dürr Systems AG)通过新闻稿表示:「相关法律需求或补贴陆续问世,电动车是未来的汽车。」然而,这些仍与基础建设是否持续优化有关。为了符合环保的大趋势,日渐扩大的城市更加需要导入更多的电动车,以逐渐取代原有的燃油车。例如,中国创新企业正以快速、成本低廉进行电动车的研发,并且以实惠的价格推出电动车的车型。

为了在电动车转换时期成功过渡,杜尔系统公司表示,到2030年前将建立80至120个新式电池厂。每间工厂都将采用新设备生产电池、模块化电池零件或整电池模块。因此,数字化的重要性也更加受到重视。杜尔大约有100位软件开发人员,致力于提升整体设备效率(OEE)。杜尔也已导入DXQanalyze系列产品作为服务客户的分析工具,这些工具可以持续降低废品率、降低重复工作量,并同时减少停机时间。

以杜尔产品组合中的电池制造涂装工艺为例。在流程中,在涂层系统中所产生阳极和阴极质量对电池的性能(特别在充电、使用寿命和安全性方面)有很大的影响。活性材料和粘合剂的混合物,将会被涂在铝箔和铜箔的两面上。流程中回收的溶剂经过蒸馏纯度可以达到95%以上,并且可重复使用。同时涂层的工艺省时且精良,双面同时干燥过程中可避免单面干燥造成变形。杜尔现在的涂装生产线可创造40m/min的高产出量,创新研究即将让产量加倍。杜尔也正在研究降低工厂耗能的新技术,好提高机器和系统的可持续性。

东南亚的电动汽车

据新加坡电动汽车协会主席Terence Siew在Deloitte的podcast中表示:「由于地理位置、电气基础设施以及电动车和规型号不同,各国车辆电气化速度不一。话虽如此,当您在某个东南亚国家开发业务时,在您自身国家可行的方法不一定也套用在邻国。」

「此外,基于电动车充电设施的兴建进度,以插电式混合动力的车款将成为过度时期的解决方案。由于缺乏稳定的供电网络,该技术会成为许多东南亚地区的发展趋势。这意味着环保系统供应商进入东南亚市场时,需要确保充电基础设施必须适应不同类型的电动车,包括全电动、插电式混合动力、公交车或货车队,并且仍须提高民众对充电设施的接受度。」

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