Vaikka monet ihmiset ovat edelleen huolissaan sähköajoneuvojen valikoimasta ja turvallisuudesta, uusien energiaajoneuvojen kehittäminen on väistämätön valinta Kiinalle tullakseen autoteollisuuden voimanlähteeksi ja strateginen askel ilmastoongelman ratkaisemiseksi ja vihreän kehityksen käsitteen puolustamiseksi. Poliittisella tasolla tapahtuvalla lujalla edistämisellä osa sähköajoneuvojen nykyisistä ongelmista voitetaan lopulta, ja on vain ajan kysymys, milloin uudet energiaajoneuvot korvaavat polttoainekäyttöiset ajoneuvot.
Uudet energiaajoneuvot ovat jo nyt pysäyttämätön uusi voima markkinoilla. Teollisuus- ja tietotekniikan ministeriön vuoden 2023 alun vuoden 2023 tiedot osoittivat, että Kiinan uudet energiaajoneuvot jatkoivat räjähdysmäistä kasvuaan vuonna 2022, pysyen ensimmäisinä maailmassa kahdeksana peräkkäisenä vuonna, ja markkinaosuus saavutti uuden ennätyksen.
Kiinan autonvalmistajien liiton tiedot osoittavat, että toukokuussa 2023 Kiinan uusien energiaajoneuvojen tuotanto ja myynti oli 713,000 ja 717,000 yksikköä, mikä on 11,4 prosenttia ja 12,6 prosenttia enemmän kuin vuotta aiemmin. 53 prosenttia ja 60,2 prosenttia vuotta aiemmasta, markkinaosuuden ollessa 30,1 prosenttia.
Kumulatiivisesti tammi-toukokuussa 2023 uusien energiaajoneuvojen kumulatiivinen tuotanto ja myynti Kiinassa valmistuivat 3,005 miljoonaa kappaletta ja 2,94 miljoonaa yksikköä, kumulatiivinen kasvu 45,1 prosenttia ja 46,8 prosenttia, ja markkinaosuus 27,7 prosenttia.
Äskettäin 20 miljoonas uusi Kiinassa valmistettu energiaajoneuvo on vierinyt pois linjalta Guangzhoussa! Kiinan odotetaan olevan ensimmäinen maa maailmassa, joka ylittää uusien energiaajoneuvojen vuosimyynnin 10 miljoonan yksikön aikakauden.
Tuotannon ja myynnin jatkuva kasvu on tehnyt kotimaan sähköajoneuvojen valmistusmarkkinoista kuumemman kuin koskaan. Lasertekniikka on välttämätön monissa asioissa litiumakkujen valmistuksesta ajoneuvojen korien ja osien valmistukseen. Inkrementtimarkkinoiden jatkuva ja nopea kasvu tuo valtavia liiketoimintamahdollisuuksia, jotka puhuvat puolestaan. Houkuttelevien liiketoimintamahdollisuuksien ansiosta ei ole yllättävää, että valmistajat ryntäävät uusien energiaajoneuvojen markkinoille.
Laserin käyttö tehoparistojen valmistuksessa
Akku on sähköajoneuvojen virtalähde, jota tällä hetkellä hallitsevat litiumakut. Kiinan tehoakkuteollisuus on edelleen maailman johtava, 70 prosenttia akuista valmistetaan Kiinassa.
Litiumakkujen tuotantoprosessi voidaan jakaa pääasiassa kolmeen osaan: napojen valmistus, kennojen valmistus ja akkupakkausten kokoonpano. Litiumakkujen ja akkupakkausten valmistusprosessissa tarvitaan useita laserleikkaus-, hitsaus- ja poisto-/puhdistusprosesseja.
(1) Laserleikkaus
Laserleikkaustekniikkaa voidaan soveltaa litiumakkujen valmistusprosessin esiprosesseihin, kuten korvaleikkaukseen ja muotoiluun, napojen leikkaamiseen ja kalvon leikkaamiseen.
Esimerkiksi korvakkeen leikkaaminen edellyttää sileää ja purseetonta, ei rullattuja reunoja eikä akun erottimen vaurioitumisvaaraa; Lisäksi litiumakkujen ominaisenergian kasvaessa akun sisällä oleva vastus pienenee ja pienenee ja litiumakkujen korvakkeet kehittyvät yksittäisestä korvakkeesta moniulokkeiseksi ja monikorvaisesta täyteen. Vaativien prosessivaatimusten ansiosta ultranopeat laserit erottuvat joukosta. Niillä voidaan leikata useita materiaaleja ja eripaksuisia pylvään korvakkeita, ja kylmäkäsittelyllä saavutetaan korkealaatuisia leikkaustuloksia.
Näihin metallikalvoleikkauksiin voidaan käyttää infrapunapulssilasereita tai vihreitä ja ultraviolettituotteita, jos tarvitaan laadukkaampia leikkauksia. Pulssinleveyden näkökulmasta nykyiset teollisuuden sovellukset ovat pääasiassa nano- ja pikosekuntilasereita, joista pikosekundit tuotteet ovat vähitellen valtavirran vallassa; Vaikka käytetään myös femtosekuntilasereita, mutta lisäponnisteluja tarvitaan, jotta ne voidaan mukautua jatkuvaan teollisten tuotantolinjojen käyttöön.
Litiumakkujen kalvo, pääasiassa polyeteeniä (PE), polypropeenia (PP), jolla on erinomaiset mekaaniset ominaisuudet, kemiallinen stabiilisuus ja suhteellisen edullinen polyolefiinikalvo. Tämän tyyppisen materiaalin leikkaamiseen UV-laser on sopivin.
Yhä lyhyemmät aallonpituudet ja lyhyemmät vihreän valon pulssinleveydet, ultraviolettivalon lähteen teho, vakaus ja muut suorituskyvyn näkökohdat paranevat edelleen, laser saavuttaa tehokkaamman ja laadukkaamman näiden kalvotuotteiden leikkaamisen litiumparistoissa.
(2) Laserhitsaus
Hitsaus on tärkein litiumakkujen ja akkupakettien valmistuksessa käytetty prosessi.
Kennojen, moduulien ja Li-ion-akkupakkausten valmistusprosessissa on yli 20 prosessia, jotka vaativat hitsauksen johtavien liitosten tai tiivistystoimintojen saavuttamiseksi. Suurin osa niistä vaatii laserhitsauksen saavuttamiseksi.
Neliömäisissä akuissa vaaditaan laserhitsaus kuoreen, tiivistysnauloihin, kannen kokoamiseen ja tiivistykseen; sylinterimäisissä akuissa ja moduuleissa napakorvakkeet, kannet ja virtakiskot vaaditaan laserhitsauksella.
Tämän tyyppinen hitsaus, ohuemman alumiinin ja kuparipohjaisen materiaalin, tällaisen korkean materiaalinkestävän hitsauksen, infrapunavalohitsauksen käyttö, joka on altis roiskeille ja monille muille virheille, verrattuna vihreän ja sinisen valon absorptiotehokkuuteen on korkeampi, myös hitsauslaatu on parempi.
Kuparin korkea absorptionopeus sinisellä valokaistalla tekee sinisen valon lasereista edullisempaa hitsaukseen. Sininen laser, jonka teho ja säteen laatu kasvavat, on tehokas työkalu litiumakkuhitsaussovelluksiin.
Viime aikoina monet valmistajat kotimaassa ja ulkomailla ovat syventäneet sinisen valon laserin alaa, ja tarjolla on jo erilaisia tehoja, kuten 100W, 800W, 1kW ja 4kW.
Hitsausprosessi on suhteellisen monimutkainen, jotta hitsauksen laatua voidaan valvoa paremmin, monet valmistajat ovat myös kehittäneet laserhitsaukseen reaaliaikaisen seurantaohjelman, hitsaussauman laadusta, hitsausparametreista saatujen palautetietojen mukaan. voidaan säätää parhaaseen tilaan ajoissa.
(3) Laserpoisto/puhdistus
Laserpylväiden puhdistus
Litiumakkujen valmistusprosessissa napakorvan hitsattavan alueen pinnoite on puhdistettava ennen napakorvan hitsaamista. Poistettavat pinnoitteet ovat grafiittia ja litiummetallioksidia kupari- tai alumiinifolioliuskojen paljastamiseksi.
Avain tässä vaiheessa on poistaa vain pinnoitemateriaali vahingoittamatta sen alla olevaa metallikalvoa. Verrattuna mekaaniseen kaapimiseen ja muihin poistomenetelmiin laserpuhdistus- ja -poistoratkaisu vaurioittaa kuparikalvoa mahdollisimman vähän ja sen etuna on tehokas, tehokas ja vihreä, joten se on alan suosima ihanteellinen ratkaisu pinnoitteen poistamiseen. Prosessin tässä vaiheessa käytetään enimmäkseen pulssi-infrapunalasereita.
Lisäksi puolijohdelasereita käytetään myös suoraan litiumakkujen elektrodien kuivausprosessissa.
Lasersovellukset ajoneuvojen ja komponenttien valmistuksessa
Laserteknologian käytön ajoneuvojen ja komponenttien valmistuksessa voidaan sanoa olevan lähes kaikkialla ja sitä on käytetty vuosikymmeniä, eikä se ole suhteellisen uusi sovellus. Markkinoiden suuri kysyntä ja jatkuva pyrkimys korkeampaan valmistuksen laatuun pitävät kuitenkin nämä markkinat eteenpäin.
On monia paikkoja, joissa laserhitsausta käytetään kokonaisten ajoneuvojen ja komponenttien valmistukseen, mukaan lukien: voimansiirtovaihteet, öljynsuodattimet, hydrauliset hanat, turvatyynyn sytyttimet, polttoaineen ruiskutussuuttimet, ABS-akun venttiilit, istuimet, valot, anturit ja muut komponentit; ja korin osat, kuten katot, ovet, moottorit ja takaluukut, jotka kaikki ovat aktiivisia laserhitsauksessa.
Korin laserhitsaus, lujuutta voidaan lisätä yli 30 prosenttia, auton turvallisuus on korkeampi; Autojen osien laserhitsauksen käyttö voi vähentää äänenvoimakkuutta vastaamaan komponenttien miniatyrisointia, kevyiden ajoneuvojen kehityssuuntausta.
Otetaan esimerkkinä nykyinen yleisempi litteä lankakäyttömoottori, mukana oleva laserprosessi sisältää moottorin piiteräksen hitsauksen, hiusneulan (hiusneulan) litteän langan maalauksen poiston ja hitsauksen sekä moottoriväylän hitsauksen.
Sininen valo on suositeltu työkalu kuparin hitsaukseen, ja suuritehoisia 1kW:n ja 4kW:n sinisiä lasereita on jo saatavilla; Muut valmistajat ovat ehdottaneet sinisten lasereiden käyttöä infrapunalaserien kanssa eripaksuisen kuparin hitsaukseen paremman hitsauslaadun ja tehokkuuden parantamiseksi.
Laserteknologiaa voidaan käyttää hitsaussovellusten lisäksi myös korkealujuusteräksen leikkaamiseen päällirakenteissa, turvatyynymateriaalien leikkaamiseen, autojen sisustusmateriaalien leikkaamiseen, moottoreiden, renkaiden ja muiden osien jäljitettävyysmerkintään, litteän kuparilangan maalaamiseen ja monia muita näkökohtia. On selvää, että Euroopassa ja Yhdysvalloissa ja muissa kehittyneissä teollisuusmaissa 60–80 prosenttia autonosista valmistetaan laserkäsittelyllä. Kiinan uusien energiaajoneuvojen markkinoiden jatkuvan kehityksen myötä laserteknologia tuo valtavat potentiaaliset sovellusmarkkinat; Sovellusten kehittymisen myötä uskon, että itse lasertekniikka ja sovellusvaikutukset kehittyvät myös eteenpäin.
