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Partie 2. Technologie: Extrusion en aluminium + soudage de médaille de frottement comme soudage au laser et FDS ou devenir la direction future

1. Comparé à la coulée et à l'estampage, les profils de formation d'extrusion en aluminium, puis le soudage est la technologie grand public des boîtes de batterie à l'heure actuelle.

1) La profondeur de dessin de la coque sous la batterie soudée par la plaque d'aluminium d'estampage, la vibration et la force d'impact insuffisantes de la batterie, et d'autres problèmes nécessitent que les entreprises automobiles aient une forte capacité de conception intégrée du corps et du châssis;

2) Le plateau de batterie en aluminium coulant en mode moulage de la matrice adopte toute la moulure ponctuelle. L'inconvénient est que l'alliage d'aluminium est sujet à la sous-caisse, aux fissures, à l'isolement du froid, à la dépression, à la porosité et à d'autres défauts dans le processus de coulée. La propriété d'étanchéité du produit après le casting est médiocre, et l'allongement de l'alliage d'aluminium coulé est faible, ce qui est sujet à la déformation après la collision;

3) Le plateau de batterie en alliage en aluminium extrudé est le schéma de conception du plateau de batterie grand public actuel, grâce à l'épissage et au traitement des profils pour répondre à différents besoins, présente les avantages de la conception flexible, du traitement pratique, facile à modifier, etc. Les performances du plateau de batterie en alliage en aluminium extrudé ont une rigidité élevée, une résistance aux vibrations, une extrusion et des performances d'impact.

2. Plus précisément, le processus d'extrusion d'aluminium pour former la boîte de batterie est le suivant:

La plaque inférieure du corps de la boîte est formée par le soudage de la médaille de frottement après l'extrudage de la barre d'aluminium, et le corps de la boîte inférieure est formé par soudage avec quatre plaques latérales. À l'heure actuelle, le profil en aluminium grand public utilise un 6063 ou 6016 ordinaire, la résistance à la traction se situe essentiellement entre 220 ~ 240 MPa, si l'utilisation d'une résistance plus élevée extrudée en aluminium, la résistance à la traction peut atteindre plus de 400 MPa, par rapport à la boîte de profil d'aluminium ordinaire, peut réduire le poids de 20% ~ 30%.

3.

En raison de la nécessité d'épisser le profil, la technologie de soudage a un grand impact sur la planéité et la précision de la batterie. La technologie de soudage des boîtes de batterie est divisée en soudage traditionnel (soudage TIG, CMT), et maintenant le soudage de frottement traditionnel (FSW), le soudage au laser plus avancé, la technologie de tronçonnation des boulons (FDS) et la technologie de liaison.

Le soudage TIG est sous la protection du gaz inerte, en utilisant l'arc généré entre l'électrode en tungstène et la soudure pour chauffer le métal de base et remplir le fil de base, afin de former des soudures de haute qualité. Cependant, avec l'évolution de la structure de la boîte, la taille de la boîte devient plus grande, la structure du profil devient plus mince et la précision dimensionnelle après l'amélioration du soudage, le soudage TIG est désavantagé.

CMT est un nouveau processus de soudage MIG / MAG, en utilisant un grand courant d'impulsion pour fabriquer le fil de soudage en douceur, à travers la tension de surface du matériau, la gravité et le pompage mécanique, formant une soudure continue, avec une petite apport de chaleur, pas de soudure, une stabilité de l'arc et une vitesse de soudage rapide et d'autres avantages, peuvent être utilisés pour une variété de soudage des matériaux. Par exemple, la structure de la boîte sous l'emballage de batterie utilisé par les modèles BYD et BAIC adopte principalement la technologie de soudage CMT.

4. Le soudage traditionnel de fusion a des problèmes tels que la déformation, la porosité et le coefficient de joint de soudage faible causé par une forte entrée de chaleur. Par conséquent, la technologie de soudage des émous plus efficace et verte avec une qualité de soudage plus élevée a été largement utilisée.

Le FSW est basé sur la chaleur générée par le frottement entre l'aiguille de mélange rotative et l'épaule de l'arbre et le métal de base comme source de chaleur, à travers la rotation de l'aiguille de mélange et la force axiale de l'épaule de l'arbre pour atteindre l'écoulement de plastification du métal de base pour obtenir le joint de soudage. Le joint de soudage FSW avec une forte résistance et de bonnes performances d'étanchéité est largement utilisée dans le domaine du soudage des boîtes de batterie. Par exemple, le boîtier de batterie de nombreux modèles de Geely et Xiaopeng adopte la structure de soudage à la friction double face.

Le soudage au laser utilise un faisceau laser avec une densité d'énergie élevée pour irradier la surface du matériau à souder pour faire fondre le matériau et former une articulation fiable. L'équipement de soudage au laser n'a pas été largement utilisé en raison du coût élevé de l'investissement initial, de la longue période de rendement et de la difficulté de soudage au laser en alliage en aluminium.

5. Afin de soulager l'impact de la déformation du soudage sur la précision de la taille des boîtes, la technologie de serrage d'autosuffisance (FDS) et les technologies de liaison sont introduites, parmi lesquelles des entreprises bien connues sont Weber en Allemagne et 3M aux États-Unis.

La technologie de connexion FDS est une sorte de processus de formation à froid de connexion à vis d'auto-tapage et de boulon par le serrage de l'arbre du centre de l'équipement pour effectuer la rotation à grande vitesse du moteur à connecter à la chaleur de frottement et à la déformation plastique. Il est généralement utilisé avec les robots et a un degré élevé d'automatisation.

Dans le domaine de la fabrication de packs de batteries de nouvelles énergies, le processus est principalement appliqué à la boîte de structure de trame, avec le processus de liaison, afin d'assurer une résistance à la connexion suffisante tout en réalisant les performances d'étanchéité de la boîte. Par exemple, le cas de la batterie d'un modèle de voiture de NIO utilise la technologie FDS et a été produit quantitativement. Bien que la technologie FDS présente des avantages évidents, il présente également des inconvénients: coût élevé de l'équipement, coût élevé des saillies et vis post-sède, etc., et les conditions de fonctionnement limitent également son application.

Partie 3. Part de marché: l'espace de marché des boîtes de batterie est importante, avec une croissance des composés rapides

Les véhicules électriques purs continuent d'augmenter en volume, et l'espace de marché des boîtes de batterie pour les véhicules énergétiques nouveaux se développe rapidement. Sur la base des estimations de ventes nationales et mondiales de nouveaux véhicules énergétiques, nous calculons l'espace du marché intérieur des nouvelles boîtes de batterie de véhicules énergétiques en supposant la valeur moyenne par unité de nouvelles boîtes de batterie énergétique:

Hypothèses de base:

1) Le volume des ventes de nouveaux véhicules énergétiques en Chine en 2020 est de 1,25 million. Selon le plan de développement à moyen et à long terme de l'industrie automobile émis par les trois ministères et commissions, il est raisonnable de supposer que le volume des ventes de nouveaux véhicules d'énergie en Chine en 2025 atteindra 6,34 millions et que la production à l'étranger de nouveaux véhicules énergétiques atteindra 8,07 millions.

2) Le volume des ventes intérieur des véhicules électriques purs représente 77% en 2020, en supposant que le volume des ventes représentera 85% en 2025.

3) La perméabilité de la boîte et du support de batterie en alliage en aluminium est maintenue à 100% et la valeur d'un seul vélo est RMB3000.

Résultats du calcul: On estime que d'ici 2025, l'espace de marché des boîtes de batterie pour les nouveaux véhicules d'énergie en Chine et à l'étranger sera d'environ 16,2 milliards de RMB et 24,2 milliards de RMB, et le taux de croissance composé de 2020 à 2025 sera de 41,2% et 51,7%