中國以鋰電池為主的新能源汽車發(fā)展迅猛,正在全面替代燃油車。沖壓是汽車制造中用得最廣泛的金屬加工方式,而新能源車行業(yè)的崛起,給沖壓上下游產(chǎn)業(yè)鏈帶來哪些變化呢?沖壓設(shè)備商有哪些應(yīng)對的解決方案? 帶著這些問題,MFC《金屬成形智造》雜志的記者來到協(xié)易科技精機(中國)有限公司位于昆山的工廠,采訪了協(xié)易科技精機的總經(jīng)理郭挺鈞先生。
協(xié)易科技精機:助力新能源汽車智能沖壓
郭挺鈞:為了應(yīng)對全球氣候變遷,中國制定了雙碳目標(biāo),出臺了扶持新能源政策,新能源汽車行業(yè)隨之獲得巨大的發(fā)展。以造車新勢力為代表的新能源車企不僅催生汽車制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級,也給汽車供應(yīng)鏈行業(yè)也帶來了全新的機會和挑戰(zhàn)。 沖壓在汽車制造中的變得更加不可或缺。純電的新能源汽車和燃油車最顯著的區(qū)別,就是用驅(qū)動電池和驅(qū)動電機取代了燃油車的發(fā)動機和變速器。這種變化對鍛造和機加工行業(yè)是災(zāi)難,而對沖壓行業(yè)而言,是巨大的行業(yè)利好,因為增加了海量的電池殼、電池蓋、電池連接器、電機的定轉(zhuǎn)子、電機殼,以及電控系統(tǒng)里的精密接插件和引線框等零部件的沖壓需求。 但是也有挑戰(zhàn),別的工藝也會替代部分沖壓。為了提高行駛里程,車廠需要盡可能減輕汽車的重量,分配更多的空間和車重給動力電池。這就需要對車體結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化和創(chuàng)新,例如驅(qū)動電池模塊占據(jù)了底盤大部分的空間,用到了鋁合金構(gòu)成的電池箱來安置電池包,這部分零件用的是鈑金加工的工藝;原有的燃油車的底盤結(jié)構(gòu)被重新建構(gòu),出現(xiàn)了用一體壓鑄件,取代了原本沖壓焊接而成的前、后底板以及電池托盤總成件等。 這些改變對原有的沖壓企業(yè)是挑戰(zhàn),也增加新的沖壓企業(yè)進入供應(yīng)體系的機會,滿足新能源車對沖壓精度、新材料應(yīng)用、沖壓工藝、加工柔性等更高的要求。 為了減重降本,同時保持零件的強度和安全性,輥壓、熱成形、深拉伸、冷擠壓、精沖等工藝都比燃油車時代研究得更加透徹,高強鋼、鋁合金、鎂合金以及碳纖維的復(fù)合材料也大量使用在新能源車的各個部件上。 新能源車的產(chǎn)量在逐漸上升,和中高檔的燃油車產(chǎn)生了更多的競爭,更加注重個性化的定制,所以沖壓生產(chǎn)線的自動化既要滿足確保零部件的質(zhì)量和性能,又要保證產(chǎn)線更加靈活高效。 歐洲在2023年6月推出碳排放稅的概念,對新能源車制造和回收環(huán)節(jié)的碳排放也提出要求。所以,綠色制造和可持續(xù)發(fā)展的要求也成為沖壓行業(yè)重要的轉(zhuǎn)型方向,環(huán)保和低碳將是沖壓要考慮的硬性指標(biāo),確保生產(chǎn)過程的能源消耗和排放盡量減少,同時要重視材料的可循環(huán)性和再利用。這不僅有助于保護環(huán)境,也符合國家對于可持續(xù)發(fā)展的政策要求。 協(xié)易科技精機具有領(lǐng)先的伺服壓力機技術(shù),具有節(jié)能、工藝曲線豐富、柔性化強、加工質(zhì)量高等諸多優(yōu)點,能出色加工各種材料,完成減重、增強、降本的需求,在新能源車時代的優(yōu)勢將更加突出。 MFC:新能源汽車電池殼和電池蓋的沖壓和自動化有哪些特點和難點? 郭挺鈞:目前中國以三元鋰電和磷酸鐵鋰的液態(tài)電池的技術(shù)路線為主。數(shù)以千計的電池密密麻麻排列在一起,構(gòu)成了新能源汽車的關(guān)鍵動力電源組件,安全性和性能直接影響到車輛的質(zhì)量。 電池殼是新能源汽車動力電池的承載部分,主要用于保護電芯在受到外界沖擊或擠壓時免受損壞,既要讓零件盡可能薄和輕,容量又越做越大,又要保證足夠堅硬,精度夠高,以防爆和防漏,同時生產(chǎn)效率還需要超高,以滿足快速增長的需求。電池殼和蓋的表面有極其嚴格的平整度和完整性的要求,不容有撕裂和毛刺,電池的間嚴絲合縫,才能使電池系統(tǒng)高效穩(wěn)定運行。 電池殼和蓋的材料,通常選用高強度、輕量化的材料,如鋁合金或高強度鋼,沖壓過程中可能出現(xiàn)材料崩塌、裂紋、皺折等問題,這可能導(dǎo)致部件的廢品率增加。此外,電池殼和蓋的結(jié)構(gòu)也可能包含多個曲線、彎角,在沖壓過程中,需要適當(dāng)?shù)膮?shù)設(shè)定,以確保沖壓件的形狀和質(zhì)量,避免材料變形和損壞。穩(wěn)定的工藝參數(shù)和適當(dāng)?shù)谋O(jiān)控變得不可或缺。 整體而言,新能源汽車電池殼和蓋的沖壓、自動化生產(chǎn)面臨著高精度、材料多樣、形狀復(fù)雜以及自動化難度大等多重挑戰(zhàn)。專業(yè)的沖壓供貨商需要通過不斷的研究和創(chuàng)新,應(yīng)對這些挑戰(zhàn),同時與汽車制造商緊密合作,具備適應(yīng)多樣性和變動性的能力,以應(yīng)對不斷變化的產(chǎn)品設(shè)計和需求,確保在新能源汽車市場中的關(guān)鍵地位。 MFC:對于新能源車行業(yè),協(xié)易有哪些設(shè)備和自動化生產(chǎn)線?用來生產(chǎn)哪些零件? 汽車產(chǎn)業(yè)因應(yīng)電動化、車體輕量化趨勢的到來,為了提升油耗效率與汽車安全性,大幅增加高強度鋼板與新式復(fù)合材料的導(dǎo)入,并應(yīng)用于車門防撞鋼梁、車頂架、車柱、保險桿及底盤等關(guān)鍵零部件。熱成形公司則可有效克服先進高強鋼板、尤其是超高強鋼板的兩大挑戰(zhàn):難成形性與嚴重回彈問題。協(xié)易的閉式偏心齒輪伺服沖床SDE在熱成形行業(yè)應(yīng)用成熟,已有數(shù)個導(dǎo)入至一級汽車零件供貨商的成功案例,證明可有效提升產(chǎn)能且用電量更省,為客戶提供除了油壓沖床外的另一種選擇。 此外,直壁式曲軸沖床SNS系列的衍生機種廣泛運用于電池殼、電池蓋的生產(chǎn)線,重負荷伺服沖床SDM1系列可用于生產(chǎn)氫燃料電池車的金屬雙極板,這些都是協(xié)易能針對新能源車行業(yè)生產(chǎn)所需的對應(yīng)機種與服務(wù)。 MFC:協(xié)易針對新能源汽車的解決方案有哪些特點?有哪些典型的客戶? 郭挺鈞:中國新能源汽車發(fā)展快速,市場變化多端令人目不暇給,加上政策的推動,銷售量出現(xiàn)爆發(fā)式增長,已成為全球主要市場的一,并帶動新能源車電池的大量需求。 協(xié)易機械深耕汽車產(chǎn)業(yè)金屬零配件沖壓應(yīng)用多年,伴隨著產(chǎn)業(yè)變化與客戶一同攜手轉(zhuǎn)型,致力于提供創(chuàng)新的電動車沖壓應(yīng)用解決方案。除了成功打入日系一級汽車零件供貨商外,也深受中國最大的新能源汽車制造供應(yīng)鏈的重視,定制化生產(chǎn)閉式曲軸沖床SNS的衍生機種,八面導(dǎo)軌設(shè)計、全機采用稀油(含潤滑油箱)循環(huán)潤滑系統(tǒng),減少生產(chǎn)時所產(chǎn)生的磨耗因而影響精度。 該機型采用長行程,沖頭底座搭載特殊輔助導(dǎo)柱,專門生產(chǎn)拉伸〝電池殼體〞,搭配傳送搬運裝置多任務(wù)位生產(chǎn),以及〝電池蓋板〞生產(chǎn)對應(yīng)機種,搭配三合一或二合一送料周邊,連續(xù)模連續(xù)沖壓,最高可達150 S.P.M,實現(xiàn)全自動化作業(yè),與客戶并肩作戰(zhàn),提升技術(shù)能量,從容面對汽車產(chǎn)業(yè)趨勢的變化,共同邁向新能源車的市場。 MFC:針對目前業(yè)內(nèi)很火的氫燃料電池的電堆里的金屬雙極板的生產(chǎn),協(xié)易是否有解決方案? 郭挺鈞:金屬雙極板是氫燃料電池的重要部件的一,是夾在各個單電池的間的板狀部件,用于密封電池,隔離燃料氣體和空氣,因此其精度與平整度相當(dāng)重要。不同制造商所生產(chǎn)的雙極板流程會有所不同,但在金屬成形過程中,所追求的是持壓、下死點精度≦0.01毫米,因此機架與傳動系的剛性就非常重要,才得以對應(yīng)成形過程中的生產(chǎn)需求。 協(xié)易重負荷連桿沖床SM1,高剛性設(shè)計,連桿機構(gòu)高速下降、低速加工特性,可延長模具壽命,適用于6mm厚鋼板下料、修邊成形等工序,即可取代傳統(tǒng)油壓機生產(chǎn)金屬雙極板。而若追求更高的精度,協(xié)易重負荷伺服沖床SDM1系列,搭載專用的伺服控制系統(tǒng),沖壓曲線可彈性設(shè)定,滿足沖孔、抽引等不同應(yīng)用,可使金屬雙極板的成形更加精準完美。 MFC:2023年,協(xié)易科技精機(中國)有限公司成立20周年,目前的基本情況是怎么樣的?取得哪些成績? 郭挺鈞:協(xié)易科技精機(中國)有限公司設(shè)立于2002年,耕耘中國市場20多年,研發(fā)生產(chǎn)技術(shù)逐年進步,技術(shù)體系日趨完善,并已取得專利項目50多項,2017年起陸續(xù)成立〝昆山市工程技術(shù)研究中心〞及〝蘇州市智能化沖壓工程技術(shù)研究中心〞,2018年更授予昆山千燈鎮(zhèn)”十強百佳”高質(zhì)量發(fā)展企業(yè)的最高榮譽 - 高質(zhì)量發(fā)展“十強企業(yè)”, 兩度評核通過高新技術(shù)企業(yè),不僅見證中國制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的路,也是對于協(xié)易科技多年來努力的肯定。2023年6月,協(xié)易科技精機更入選為省工程技術(shù)研究中心,入選項目為“江蘇省高精度智能協(xié)同壓機組合制造工程技術(shù)研究中心”。 后疫情時代,機械設(shè)備加速向智能服務(wù)轉(zhuǎn)型,協(xié)易科技精機更將持續(xù)發(fā)展高精度、高智能的沖床制造與研發(fā),開發(fā)產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù),提供成熟的配套技術(shù)、產(chǎn)品與工藝,促進產(chǎn)業(yè)交流,將成果轉(zhuǎn)化和技術(shù)輻射帶動相關(guān)行業(yè)技術(shù)的提升和進步,為提升江蘇產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和競爭力盡最大的貢獻。 高精度曲軸機械沖床為協(xié)易主要產(chǎn)品,屬于〝五基〞產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)領(lǐng)域,率先實現(xiàn)零部件、關(guān)鍵技術(shù)的突破,通過了國內(nèi)JIS 1級精度沖床制造驗證,符合小巨人“專精特新 - 專業(yè)化、精細化、特色化、新穎化 ”中小企業(yè)的標(biāo)準,獲”2022年度省級專精特新中小企業(yè)”的肯定。 未來,協(xié)易更將秉持著“專精特新”企業(yè)發(fā)展精神,進一步強化產(chǎn)品與服務(wù),提供產(chǎn)業(yè)客戶更高質(zhì)量、更安全的沖壓作業(yè)環(huán)境,最終提升沖床供給體系的質(zhì)量和水平。 MFC:協(xié)易科技精機在整個協(xié)易機械工業(yè)集團的定位是怎么樣的?未來的發(fā)展戰(zhàn)略如何? 隨者產(chǎn)業(yè)升級、應(yīng)用轉(zhuǎn)型,協(xié)易的產(chǎn)品研發(fā)與制造也從傳統(tǒng)機械式?jīng)_床、閉式?jīng)_床,發(fā)展至具節(jié)能環(huán)保的數(shù)控式伺服沖床,近年更結(jié)合IoT物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),發(fā)展智能沖壓解決方案。 面對未來,我們也將遵循總公司的全球發(fā)展策略推動“雙永續(xù)“: 第一個永續(xù)是協(xié)易機械朝向百年工藝企業(yè)邁進,持續(xù)在沖床本業(yè)上,結(jié)合先進物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、數(shù)字科技技術(shù)邁入智能制造行列。 第二個永續(xù)是持續(xù)推動ESG(環(huán)境、社會和治理)愿景工程,響應(yīng)雙碳目標(biāo)、著力于ESG各面向的工作,將環(huán)境和社會因素納入戰(zhàn)略考慮,制定可持續(xù)發(fā)展的商業(yè)模式和產(chǎn)品,將企業(yè)永續(xù)發(fā)展的責(zé)任與精神,落實于企業(yè)日常營運的環(huán)節(jié),持續(xù)關(guān)懷在地、落實在地經(jīng)營。