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协易科技精机:助力新能源汽车智能冲压

   协易科技精机(中国)有限公司

中国以锂电池为主的新能源汽车发展迅猛,正在全面替代燃油车。冲压是汽车制造中用得最广泛的金属加工方式,而新能源车行业的崛起,给冲压上下游产业链带来哪些变化呢?冲压设备商有哪些应对的解决方案?

带着这些问题,MFC《金属成形智造》杂志的记者来到协易科技精机(中国)有限公司位于昆山的工厂,采访了协易科技精机的总经理郭挺钧先生。

协易科技精机助力新能源汽车智能冲压郭挺钧协易科技精机 总经理
MFC:您对中国大陆的新能源汽车以及与配套的冲压行业的发展什么看法

郭挺钧:为了应对全球气候变迁,中国制定了双碳目标,出台了扶持新能源政策,新能源汽车行业随之获得巨大的发展。以造车新势力为代表的新能源车企不仅催生汽车制造业的转型升级,也给汽车供应链行业也带来了全新的机会和挑战。

     冲压在汽车制造中的变得更加不可或缺。纯电的新能源汽车和燃油车最显著的区别,就是用驱动电池和驱动电机取代了燃油车的发动机和变速器。这种变化对锻造和机加工行业是灾难,而对冲压行业而言,是巨大的行业利好,因为增加了海量的电池壳、电池盖、电池连接器、电机的定转子、电机壳,以及电控系统里的精密接插件和引线框等零部件的冲压需求。

但是也有挑战,别的工艺也会替代部分冲压。为了提高行驶里程,车厂需要尽可能减轻汽车的重量,分配更多的空间和车重给动力电池。这就需要对车体结构进行优化和创新,例如驱动电池模块占据了底盘大部分的空间,用到了铝合金构成的电池箱来安置电池包,这部分零件用的是钣金加工的工艺;原有的燃油车的底盘结构被重新建构,出现了用一体压铸件,取代了原本冲压焊接而成的前、后底板以及电池托盘总成件等。

这些改变对原有的冲压企业是挑战,也增加新的冲压企业进入供应体系的机会,满足新能源车对冲压精度、新材料应用、冲压工艺、加工柔性等更高的要求。

为了减重降本,同时保持零件的强度和安全性,辊压、热成形、深拉伸、冷挤压、精冲等工艺都比燃油车时代研究得更加透彻,高强钢、铝合金、镁合金以及碳纤维的复合材料也大量使用在新能源车的各个部件上。

新能源车的产量在逐渐上升,和中高档的燃油车产生了更多的竞争,更加注重个性化的定制,所以冲压生产线的自动化既要满足确保零部件的质量和性能,又要保证产线更加灵活高效。

欧洲在2023年6月推出碳排放税的概念,对新能源车制造和回收环节的碳排放也提出要求。所以,绿色制造和可持续发展的要求也成为冲压行业重要的转型方向,环保和低碳将是冲压要考虑的硬性指标,确保生产过程的能源消耗和排放尽量减少,同时要重视材料的可循环性和再利用。这不仅有助于保护环境,也符合国家对于可持续发展的政策要求。

协易科技精机具有领先的伺服压力机技术,具有节能、工艺曲线丰富、柔性化强、加工质量高等诸多优点,能出色加工各种材料,完成减重、增强、降本的需求,在新能源车时代的优势将更加突出。

MFC:新能源汽车电池壳和电池盖的冲压和自动化有哪些特点和难点?

郭挺钧:目前中国以三元锂电和磷酸铁锂的液态电池的技术路线为主。数以千计的电池密密麻麻排列在一起,构成了新能源汽车的关键动力电源组件,安全性和性能直接影响到车辆的质量。

电池壳是新能源汽车动力电池的承载部分,主要用于保护电芯在受到外界冲击或挤压时免受损坏,既要让零件尽可能薄和轻,容量又越做越大,又要保证足够坚硬,精度够高,以防爆和防漏,同时生产效率还需要超高,以满足快速增长的需求。电池壳和盖的表面有极其严格的平整度和完整性的要求,不容有撕裂和毛刺,电池的间严丝合缝,才能使电池系统高效稳定运行。

电池壳和盖的材料,通常选用高强度、轻量化的材料,如铝合金或高强度钢,冲压过程中可能出现材料崩塌、裂纹、皱折等问题,这可能导致部件的废品率增加。此外,电池壳和盖的结构也可能包含多个曲线、弯角,在冲压过程中,需要适当的参数设定,以确保冲压件的形状和质量,避免材料变形和损坏。稳定的工艺参数和适当的监控变得不可或缺。

整体而言,新能源汽车电池壳和盖的冲压、自动化生产面临着高精度、材料多样、形状复杂以及自动化难度大等多重挑战。专业的冲压供货商需要通过不断的研究和创新,应对这些挑战,同时与汽车制造商紧密合作,具备适应多样性和变动性的能力,以应对不断变化的产品设计和需求,确保在新能源汽车市场中的关键地位。

MFC:对于新能源车行业,协易有哪些设备和自动化生产线?用来生产哪些零件?郭挺钧:协易深耕汽车产业多年,面对汽车产业的转型,协易一直致力于提供高质量的冲压设备,以支持产业的快速发展。

汽车产业因应电动化、车体轻量化趋势的到来,为了提升油耗效率与汽车安全性,大幅增加高强度钢板与新式复合材料的导入,并应用于车门防撞钢梁、车顶架、车柱、保险杆及底盘等关键零部件。热成形公司则可有效克服先进高强钢板、尤其是超高强钢板的两大挑战:难成形性与严重回弹问题。协易的闭式偏心齿轮伺服冲床SDE在热成形行业应用成熟,已有数个导入至一级汽车零件供货商的成功案例,证明可有效提升产能且用电量更省,为客户提供除了油压冲床外的另一种选择。

此外,直壁式曲轴冲床SNS系列的衍生机种广泛运用于电池壳、电池盖的生产线,重负荷伺服冲床SDM1系列可用于生产氢燃料电池车的金属双极板,这些都是协易能针对新能源车行业生产所需的对应机种与服务。

MFC:协易针对新能源汽车的解决方案有哪些特点?有哪些典型的客户?

郭挺钧:中国新能源汽车发展快速,市场变化多端令人目不暇给,加上政策的推动,销售量出现爆发式增长,已成为全球主要市场的一,并带动新能源车电池的大量需求。,时长01:25

协易机械深耕汽车产业金属零配件冲压应用多年,伴随着产业变化与客户一同携手转型,致力于提供创新的电动车冲压应用解决方案。除了成功打入日系一级汽车零件供货商外,也深受中国最大的新能源汽车制造供应链的重视,定制化生产闭式曲轴冲床SNS的衍生机种,八面导轨设计、全机采用稀油(含润滑油箱)循环润滑系统,减少生产时所产生的磨耗因而影响精度。

该机型采用长行程,冲头底座搭载特殊辅助导柱,专门生产拉伸〝电池壳体〞,搭配传送搬运装置多任务位生产,以及〝电池盖板〞生产对应机种,搭配三合一或二合一送料周边,连续模连续冲压,最高可达150 S.P.M,实现全自动化作业,与客户并肩作战,提升技术能量,从容面对汽车产业趋势的变化,共同迈向新能源车的市场。

MFC:针对目前业内很火的氢燃料电池的电堆里的金属双极板的生产,协易是否有解决方案?

郭挺钧:金属双极板是氢燃料电池的重要部件的一,是夹在各个单电池的间的板状部件,用于密封电池,隔离燃料气体和空气,因此其精度与平整度相当重要。不同制造商所生产的双极板流程会有所不同,但在金属成形过程中,所追求的是持压、下死点精度≦0.01毫米,因此机架与传动系的刚性就非常重要,才得以对应成形过程中的生产需求。

协易重负荷连杆冲床SM1,高刚性设计,连杆机构高速下降、低速加工特性,可延长模具寿命,适用于6mm厚钢板下料、修边成形等工序,即可取代传统油压机生产金属双极板。而若追求更高的精度,协易重负荷伺服冲床SDM1系列,搭载专用的伺服控制系统,冲压曲线可弹性设定,满足冲孔、抽引等不同应用,可使金属双极板的成形更加精准完美。

MFC:2023年,协易科技精机(中国)有限公司成立20周年,目前的基本情况是怎么样的?取得哪些成绩?

郭挺钧:协易科技精机(中国)有限公司设立于2002年,耕耘中国市场20多年,研发生产技术逐年进步,技术体系日趋完善,并已取得专利项目50多项,2017年起陆续成立〝昆山市工程技术研究中心〞及〝苏州市智能化冲压工程技术研究中心〞,2018年更授予昆山千灯镇”十强百佳”高质量发展企业的最高荣誉 – 高质量发展“十强企业”, 两度评核通过高新技术企业,不仅见证中国制造业高质量发展的路,也是对于协易科技多年来努力的肯定。2023年6月,协易科技精机更入选为省工程技术研究中心,入选项目为“江苏省高精度智能协同压机组合制造工程技术研究中心”。

后疫情时代,机械设备加速向智能服务转型,协易科技精机更将持续发展高精度、高智能的冲床制造与研发,开发产业关键技术,提供成熟的配套技术、产品与工艺,促进产业交流,将成果转化和技术辐射带动相关行业技术的提升和进步,为提升江苏产业技术创新和竞争力尽最大的贡献。

高精度曲轴机械冲床为协易主要产品,属于〝五基〞产业技术基础领域,率先实现零部件、关键技术的突破,通过了国内JIS 1级精度冲床制造验证,符合小巨人“专精特新 – 专业化、精细化、特色化、新颖化 ”中小企业的标准,获”2022年度省级专精特新中小企业”的肯定。

未来,协易更将秉持着“专精特新”企业发展精神,进一步强化产品与服务,提供产业客户更高质量、更安全的冲压作业环境,最终提升冲床供给体系的质量和水平。

MFC:协易科技精机在整个协易机械工业集团的定位是怎么样的?未来的发展战略如何?郭挺钧:协易机械工业创立于1962年,已经走过60多年的历程,以〝SEYI〞自有品牌营销全球。早期随着客户开始向中国大陆扩张,协易也在昆山建立了工厂,2003年正式投产。协易在中国大陆的销售持续增长,在公司整体销售构成中占据重要地位,是我们极为关注且极具价值的市场。

随者产业升级、应用转型,协易的产品研发与制造也从传统机械式冲床、闭式冲床,发展至具节能环保的数控式伺服冲床,近年更结合IoT物联网技术,发展智能冲压解决方案。

面对未来,我们也将遵循总公司的全球发展策略推动“双永续“:

第一个永续是协易机械朝向百年工艺企业迈进,持续在冲床本业上,结合先进物联网、大数据、数字科技技术迈入智能制造行列。

第二个永续是持续推动ESG(环境、社会和治理)愿景工程,响应双碳目标、着力于ESG各面向的工作,将环境和社会因素纳入战略考虑,制定可持续发展的商业模式和产品,将企业永续发展的责任与精神,落实于企业日常营运的环节,持续关怀在地、落实在地经营。

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