根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會（以下簡稱“中汽協(xié)”）的統(tǒng)計，今年1～6月，新能源汽車產(chǎn)銷分別完成266.1萬輛和260萬輛，同比均增長1.2倍，新能源汽車的市場占比已經(jīng)達(dá)到21.6％。它們的核心是高壓電池存儲單元和圍繞它們的電池托盤。電池托盤又稱電池盒、電池殼、電池托架、電池下箱體，是新能源汽車動力電池的主要承載部件，主要用于固定和安裝新能源汽車動力電池的金屬密閉結(jié)構(gòu)，承載能力、密封性、可裝配性等要求高，焊接制造難度大，質(zhì)量要求高。

鋁合金電池托盤是目前主流的電池托盤設(shè)計方案，但由于采用拼接方法，需要將不同的部件通過焊接等方法進(jìn)行拼接，需要焊接的零件較多，工藝復(fù)雜，仍有改進(jìn)空間。

專注于汽車驅(qū)動的金屬加工專家BENTELER公司（以下簡稱“本特勒”）早就意識到，這只是問題的一個方面。本特勒汽車事業(yè)部負(fù)責(zé)人Christian Buse告訴我們，“對于整車廠，成本因素越來越重要。它正日益超越輕質(zhì)結(jié)構(gòu)。不銹鋼的優(yōu)勢不僅在于材料成本低，還在于它是抗腐蝕的，并且具有高熔點(diǎn)，可有效保證車內(nèi)人員的安全。”此外，還有極其重要的一點(diǎn)是不銹鋼的激光密封焊接高度可靠，可重復(fù)性高。本特勒公司在連接內(nèi)燃機(jī)的廢氣系統(tǒng)時，已經(jīng)對通快的激光焊接和系統(tǒng)有了積極的經(jīng)驗。所以Buse和他的同事Conrad Frischkorn向他們的長期合作伙伴 —— 通快集團(tuán)提出了電池托盤的想法。

圖1_本特勒研制的不銹鋼電池托盤

貫穿整個過程的專有技術(shù)

本特勒項目負(fù)責(zé)人Frischkorn解釋說，“我們的目標(biāo)是開發(fā)一個靈活的、可擴(kuò)展的電池托盤，該電池托盤由不銹鋼制成，底部集成了一個冷卻板。我們開發(fā)的折疊箱概念有助于確保碰撞安全，最佳地利用電池的安裝空間，并通過更少和更短的焊點(diǎn)來實現(xiàn)。”

自動化生產(chǎn)需要一個沖壓激光系統(tǒng)、一個折彎單元和一個激光焊接系統(tǒng)。想要湊齊這些設(shè)備和專業(yè)知識，通快是本特勒最理想的選擇。

所以，本特勒的Buse和Frischkorn很快就找到了通快汽車行業(yè)管理部門負(fù)責(zé)人Mauritz Moeller。通快Moeller經(jīng)理提到。“本特勒需要一個能提供整套方案的合作伙伴，不僅涉及工藝，還要為接下來的批量生產(chǎn)建立一個完全自動化的加工鏈。”

圖2_本特勒與通快組成了項目團(tuán)隊（從左至右：Conrad Frischkorn, Christian Buse, Mauritz Möller）

通快成熟的專利技術(shù)BrightLine Weld（環(huán)芯可調(diào)焊接技術(shù)），可在批量生產(chǎn)的高節(jié)拍情況下，實現(xiàn)不銹鋼的無飛濺焊接。這避免了返工，又能保護(hù)設(shè)備和掃描振鏡。

然而，對于本特勒的任務(wù)來說，最重要的是該技術(shù)可以用來生產(chǎn)完美的氣密和氦密接縫，正如Moeller所解釋的那樣，“超高速焊接需要向材料輸入特定的熱能。這是確保焊接時熔池穩(wěn)定的唯一方法。在形成焊縫時，沒有材料在加工過程中被噴走。孔隙不會形成，而這正是BrightLine Weld所擅長的。”

圖3_通快專利環(huán)芯可調(diào)焊接技術(shù)可以用來生產(chǎn)完美的氣密和氦密接縫

這里不接受“不可能”

在這次成功的刺激下，Buse和Frischkorn立即將目光投向下一個挑戰(zhàn)。Buse解釋說，“在電動汽車方面，仍有很多可供設(shè)計的空間。在我們的日常工作中，我們利用這一點(diǎn)來研究市場今天不需要的解決方案，也許明天也不需要，但未來總有一天會需要。”

由于使用不銹鋼制造電池外殼的想法還沒有得到客戶的認(rèn)可，Buse和Frischkorn現(xiàn)在正在考慮如何將在不銹鋼氣密焊接中取得的積極成果也應(yīng)用于目前仍很流行的鋁。

“鋁在我們的客戶中確實有很高的接受度,” Frischkorn說，“但他們中的大多數(shù)人建議我們不要試圖用激光來密封焊接這種材料。”但這兩位開發(fā)者并沒有因此而氣餒，正如Buse所說的，”我們的座右銘是：'我們使之成為現(xiàn)實'，我們把不斷發(fā)展現(xiàn)有的流程并將產(chǎn)品反復(fù)測試視為我們的任務(wù)，這給了我們一個先機(jī)。如果你只有在市場要求的時候才開始思考和開發(fā)新的東西，那就太晚了"。

為一切做好準(zhǔn)備

通快的技術(shù)專家也有這種態(tài)度，他們專門為本特勒公司開發(fā)了一項全新的技術(shù)：MultiFocus多焦點(diǎn)光學(xué)系統(tǒng)。TruDisk激光器與BrightLine Weld環(huán)芯可調(diào)焊接技術(shù)以及專利的MultiFocus多焦點(diǎn)光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)合實現(xiàn)了以前不可能實現(xiàn)的目標(biāo)：鋁的氣密性焊接。BrightLine Weld首先將激光束在內(nèi)芯和外環(huán)之間分割。處理光學(xué)元件也將其分成四個單獨(dú)的光點(diǎn)，在每個光點(diǎn)中，環(huán)和芯被疊加。這些光點(diǎn)相互定位，形成一個連續(xù)開放的匙孔。這防止了氣體夾雜，從而也防止了焊縫的塌陷。到目前為止，這一直是焊接鋁時的癥結(jié)所在。

初步測試和CT圖像顯示，該工藝可用于生產(chǎn)高強(qiáng)度和無孔無裂紋的焊縫。本特勒正在驗證批量生產(chǎn)時的結(jié)果。Buse: "我們更多地從研發(fā)的角度來看待這一技術(shù)進(jìn)步。在電動汽車領(lǐng)域幾乎沒有任何標(biāo)準(zhǔn)，一切都在發(fā)展中。而我們希望為一切做好準(zhǔn)備"。

除了自己即使面對逆風(fēng)也不屈服和埋頭苦干的態(tài)度外，本特勒還像過去一樣，以同樣的心態(tài)建立發(fā)展伙伴。這有很多好處，F(xiàn)rischkorn說：“當(dāng)專門的合作伙伴為了一個共同的發(fā)展目標(biāo)把他們的專有技術(shù)組合在一起時，工作就會更有效率，發(fā)展時間就會更短，成本也會更低。”最終，每個人都會從合作中受益， Buse補(bǔ)充道："在電動汽車領(lǐng)域，還有很多事情是可以實現(xiàn)的。因此我們在所有的方向上保持開放的態(tài)度是很重要的，我們也很欣賞通快的這一點(diǎn)。"

關(guān)于本特勒

圖4_本特勒公司

本特勒集團(tuán)不斷開拓進(jìn)取，已成功運(yùn)營140多年。本特勒汽車事業(yè)部自2002年進(jìn)入中國市場以來，已建立了15家工廠，在亞太地區(qū)為客戶提供先進(jìn)的生產(chǎn)以及定制化的工程開發(fā)解決方案。本特勒——專業(yè)驅(qū)動，始于1876。

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