動力電池可為激光帶來百億元設備需求
近幾年新能源汽車得到國家大力扶持,目前正處于風口發(fā)展期,國家制定了長遠“碳中和”的目標以及減少對外國石化能源的依賴,同時改善城市空氣質量,因此電動汽車多方面符合國家需要,將會繼續(xù)得到發(fā)展。2022年新能源汽車將達到500萬輛,同比增長42%。
動力電池擴產進入高潮階段,主要的動力電池廠商如寧德時代、比亞迪、國軒、億緯鋰能、蜂巢能源等紛紛跑馬圈地,投廠擴產搶占市場份額。新產線的投資急需更多自動化設備上線,其中重要部分是激光自動化系統,這給大族激光、聯贏激光、海目星激光、逸飛激光、利元亨等企業(yè)可觀的訂單,不完全統計僅在2021年來自動力電池的激光設備訂單超過60億元,主要來自頭部幾家動力電池廠商,極大地推動了上述幾家激光設備商的業(yè)績。
值得注意的是,中國的電動汽車市場規(guī)模引領全球,在動力電池制造規(guī)模也是全球第一,并且在國內逐漸形成了一套生產與行業(yè)標準,這一標準化制造正在被外國引用,有可能會成為全球標準,特別是采用激光高速切割與焊接動力電池部件的工序,德國新投產的電池廠已經有從中國采購相關電池制造的自動化設備的記錄,可預見未來也很可能中國產的動力電池激光成套切割焊接系統會輸出外國。未來動力電池每年可為激光行業(yè)帶來超過100億元的設備需求。
激光對動力電池制造很重要
汽車用動力電池的安全性、熱穩(wěn)定性要求較高,需要精密加工、密封性較好,同時自動化程度高,在試驗了許多方法與加工技術后,才最終選擇了激光技術。激光也逐漸被認為是加工動力電池的最佳技術,并推廣成為行業(yè)標準。
動力電池生產過程中采用激光切割較少,主要是采用高速激光制片機,也就是把鋰電池極耳切割成條,利用激光在鋰電池極片兩側的金屬箔材上切割極耳。
動力電池的激光焊接需求更多,從電池電芯以及外殼封裝、PACK組裝,焊接都是非常關鍵的工序。特別是動力電池結構涵蓋多種材料,例如鋼以及鋁合金、銅、鎳,單種材料或異種材料焊接的要求都非常高。
外殼頂蓋要求密封焊接,激光可很好地將電池的上蓋和外殼焊在一起,。PACK模組時的連接片、蓋板上的防爆閥也需要激光焊接。能實現這種高精密焊接以及保證高密封性,目前激光是最佳的選擇。組裝后的動力電池還需通過檢漏測試,并將其中漏率不合格的電池剔除,激光焊接極大降低了動力電池制造中的不良率。
電池產品采用較多的銅和鋁,會出現許多銅和銅、鋁和鋁的焊接需求,一般均采用激光焊接。,由于銅和鋁傳熱均很快,且對激光反射率非常高,連接片厚度相對較大,因此常常要采用千瓦級高功率的激光器才能夠實現。
激光冷水機助力動力電池制造
如今的動力電池激光成套產線設備常常涉及多個工位工序,有的裝配幾臺激光器,價值數千萬甚至近億元。千瓦級的激光要實現高精度的切割焊接,同時長時間運作,對散熱溫控要求也高,要求配套冷水機可靠性高,持續(xù)工作能力強。 廣州特域機電有限公司是一家專業(yè)研制與銷售激光冷水機的企業(yè),產品覆蓋各種激光器類型以及不同功率段的應用,公司年出貨量超過10萬臺,位居行業(yè)領先。在光纖激光器應用方面,從千瓦級到萬瓦級的冷卻設備均已有成熟的產品和豐富的實踐經驗,特別是動力電池常用到的千瓦到數千瓦的功率,特域公司均有對應產品配套。
特域光纖激光冷水機采用雙溫雙控模式,全方位為光纖激光器提供溫控解決方案,同時可根據實際需求,可手動設定水溫或切換到智能溫控工作模式。具有精度高、壽命長、環(huán)保節(jié)能等優(yōu)點,滿足動力電池的生產要求。
公司目前已與主要設備商合作,有若干冷水機產品進入到動力電池制造產線上,未來將推動更多高品質冷水機服務于新能源行業(yè)。
文稿/廣州特域機電有限公司
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