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भाग 2. प्रौद्योगिकी: एल्यूमीनियम एक्सट्रूज़न + घर्षण हलचल वेल्डिंग मुख्यधारा के रूप में, लेजर वेल्डिंग और एफडीएस या भविष्य की दिशा बन जाती है

1. डाई कास्टिंग और मुद्रांकन की तुलना में, एल्यूमीनियम एक्सट्रूज़न प्रोफाइल बनाना और फिर वेल्डिंग वर्तमान में बैटरी बक्से की मुख्यधारा की तकनीक है।

1) मुद्रांकन एल्यूमीनियम प्लेट द्वारा वेल्डेड बैटरी पैक के तहत शेल की ड्राइंग गहराई, बैटरी पैक की अपर्याप्त कंपन और प्रभाव शक्ति, और अन्य समस्याओं के लिए ऑटोमोबाइल उद्यमों को शरीर और चेसिस की मजबूत एकीकृत डिजाइन क्षमता की आवश्यकता होती है;

2) डाई कास्टिंग मोड में कास्टिंग एल्यूमीनियम बैटरी ट्रे पूरे एक बार मोल्डिंग को अपनाती है। नुकसान यह है कि कास्टिंग प्रक्रिया में एल्यूमीनियम मिश्र धातु अंडरकास्टिंग, दरारें, ठंड अलगाव, अवसाद, छिद्र और अन्य दोषों के लिए प्रवण है। कास्टिंग के बाद उत्पाद की सीलिंग संपत्ति खराब है, और कास्ट एल्यूमीनियम मिश्र धातु का बढ़ाव कम है, जो टकराव के बाद विरूपण के लिए प्रवण है;

3) एक्सट्रूडेड एल्यूमीनियम मिश्र धातु बैटरी ट्रे वर्तमान मुख्यधारा बैटरी ट्रे डिजाइन योजना है, विभिन्न आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए प्रोफाइल के splicing और प्रसंस्करण के माध्यम से, लचीला डिजाइन, सुविधाजनक प्रसंस्करण, संशोधित करने में आसान और इतने पर के फायदे हैं; प्रदर्शन एक्सट्रूडेड एल्यूमीनियम मिश्र धातु बैटरी ट्रे में उच्च कठोरता, कंपन प्रतिरोध, बाहर निकालना और प्रभाव प्रदर्शन है।

2. विशेष रूप से, बैटरी बॉक्स बनाने के लिए एल्यूमीनियम एक्सट्रूज़न की प्रक्रिया इस प्रकार है:

बॉक्स बॉडी की निचली प्लेट एल्यूमीनियम बार को बाहर निकालने के बाद घर्षण हलचल वेल्डिंग द्वारा बनाई जाती है, और नीचे बॉक्स बॉडी चार साइड प्लेटों के साथ वेल्डिंग द्वारा बनाई जाती है। वर्तमान में, मुख्यधारा एल्यूमीनियम प्रोफ़ाइल साधारण 6063 या 6016 का उपयोग करती है, तन्य शक्ति मूल रूप से 220 ~ 240MPa के बीच होती है, यदि उच्च शक्ति वाले एक्सट्रूडेड एल्यूमीनियम का उपयोग किया जाता है, तो तन्य शक्ति 400MPa से अधिक तक पहुँच सकती है, साधारण एल्यूमीनियम प्रोफ़ाइल बॉक्स की तुलना में वजन 20% ~ 30% कम हो सकता है।

3. वेल्डिंग तकनीक भी लगातार उन्नत हो रही है, वर्तमान मुख्यधारा घर्षण हलचल वेल्डिंग है

प्रोफ़ाइल को विभाजित करने की आवश्यकता के कारण, वेल्डिंग तकनीक का बैटरी बॉक्स की समतलता और सटीकता पर बहुत प्रभाव पड़ता है। बैटरी बॉक्स वेल्डिंग तकनीक को पारंपरिक वेल्डिंग (TIG वेल्डिंग, CMT) और अब मुख्यधारा घर्षण वेल्डिंग (FSW), अधिक उन्नत लेजर वेल्डिंग, बोल्ट सेल्फ-टाइटनिंग तकनीक (FDS) और बॉन्डिंग तकनीक में विभाजित किया गया है।

टीआईजी वेल्डिंग निष्क्रिय गैस के संरक्षण में होती है, टंगस्टन इलेक्ट्रोड और वेल्डमेंट के बीच उत्पन्न आर्क का उपयोग करके बेस मेटल को गर्म करके पिघलाया जाता है और तार को भरा जाता है, ताकि उच्च गुणवत्ता वाले वेल्ड बनाए जा सकें। हालांकि, बॉक्स संरचना के विकास के साथ, बॉक्स का आकार बड़ा हो जाता है, प्रोफ़ाइल संरचना पतली हो जाती है, और वेल्डिंग के बाद आयामी सटीकता में सुधार होता है, टीआईजी वेल्डिंग नुकसान में है।

CMT एक नई MIG/MAG वेल्डिंग प्रक्रिया है, जो वेल्डिंग वायर को सुचारू रूप से आर्क करने के लिए एक बड़े पल्स करंट का उपयोग करती है, सामग्री की सतह के तनाव, गुरुत्वाकर्षण और यांत्रिक पंपिंग के माध्यम से, एक सतत वेल्ड बनाती है, जिसमें छोटे ताप इनपुट, कोई स्पलैश, चाप स्थिरता और तेज़ वेल्डिंग गति और अन्य लाभ होते हैं, जिसका उपयोग विभिन्न प्रकार की सामग्रियों की वेल्डिंग के लिए किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, BYD और BAIC मॉडल द्वारा उपयोग किए जाने वाले बैटरी पैकेज के तहत बॉक्स संरचना ज्यादातर CMT वेल्डिंग तकनीक को अपनाती है।

4. पारंपरिक फ्यूजन वेल्डिंग में बड़े ताप इनपुट के कारण विरूपण, छिद्रण और कम वेल्डिंग संयुक्त गुणांक जैसी समस्याएं होती हैं। इसलिए, उच्च वेल्डिंग गुणवत्ता के साथ अधिक कुशल और हरित घर्षण हलचल वेल्डिंग तकनीक का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है।

FSW घूर्णनशील मिक्सिंग सुई और शाफ्ट कंधे तथा ऊष्मा स्रोत के रूप में आधार धातु के बीच घर्षण द्वारा उत्पन्न ऊष्मा पर आधारित है, जो मिक्सिंग सुई के घूर्णन तथा शाफ्ट कंधे के अक्षीय बल के माध्यम से आधार धातु के प्लास्टिकीकरण प्रवाह को प्राप्त करने के लिए वेल्डिंग जोड़ प्राप्त करता है। उच्च शक्ति तथा अच्छे सीलिंग प्रदर्शन के साथ FSW वेल्डिंग जोड़ का व्यापक रूप से बैटरी बॉक्स वेल्डिंग के क्षेत्र में उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, Geely और Xiaopeng के कई मॉडलों के बैटरी बॉक्स में दोहरे तरफा घर्षण हलचल वेल्डिंग संरचना को अपनाया जाता है।

लेजर वेल्डिंग में उच्च ऊर्जा घनत्व वाली लेजर बीम का उपयोग वेल्ड की जाने वाली सामग्री की सतह को विकिरणित करने के लिए किया जाता है, ताकि सामग्री को पिघलाया जा सके और एक विश्वसनीय जोड़ बनाया जा सके। प्रारंभिक निवेश की उच्च लागत, लंबी वापसी अवधि और एल्यूमीनियम मिश्र धातु लेजर वेल्डिंग की कठिनाई के कारण लेजर वेल्डिंग उपकरण का व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया गया है।

5. बॉक्स आकार की सटीकता पर वेल्डिंग विरूपण के प्रभाव को कम करने के लिए, बोल्ट स्व-कसने की तकनीक (एफडीएस) और बॉन्डिंग तकनीक शुरू की गई है, जिनमें से प्रसिद्ध उद्यम जर्मनी में वेबर और संयुक्त राज्य अमेरिका में 3 एम हैं।

एफडीएस कनेक्शन तकनीक एक प्रकार की कोल्ड फॉर्मिंग प्रक्रिया है जिसमें उपकरण केंद्र के कसने वाले शाफ्ट के माध्यम से स्व-टैपिंग स्क्रू और बोल्ट कनेक्शन होता है, जिससे मोटर के उच्च गति वाले रोटेशन को प्लेट घर्षण गर्मी और प्लास्टिक विरूपण से जोड़ा जाता है। इसका उपयोग आमतौर पर रोबोट के साथ किया जाता है और इसमें उच्च स्तर की स्वचालन होती है।

नई ऊर्जा बैटरी पैक विनिर्माण के क्षेत्र में, प्रक्रिया मुख्य रूप से फ्रेम संरचना बॉक्स पर लागू होती है, बॉन्डिंग प्रक्रिया के साथ, ताकि बॉक्स के सीलिंग प्रदर्शन को साकार करते हुए पर्याप्त कनेक्शन शक्ति सुनिश्चित की जा सके। उदाहरण के लिए, NIO के एक कार मॉडल का बैटरी केस FDS तकनीक का उपयोग करता है और इसे मात्रात्मक रूप से उत्पादित किया गया है। हालाँकि FDS तकनीक के स्पष्ट लाभ हैं, लेकिन इसके नुकसान भी हैं: उच्च उपकरण लागत, पोस्ट-वेल्ड प्रोट्रूशियंस और स्क्रू आदि की उच्च लागत, और परिचालन की स्थिति भी इसके अनुप्रयोग को सीमित करती है।

भाग 3. बाजार में हिस्सेदारी: बैटरी बॉक्स का बाजार स्थान बड़ा है, जिसमें तेजी से चक्रवृद्धि वृद्धि हो रही है

शुद्ध इलेक्ट्रिक वाहनों की संख्या में लगातार वृद्धि हो रही है, और नई ऊर्जा वाहनों के लिए बैटरी बॉक्स का बाजार स्थान तेजी से बढ़ रहा है। नई ऊर्जा वाहनों की घरेलू और वैश्विक बिक्री अनुमानों के आधार पर, हम नई ऊर्जा बैटरी बॉक्स के औसत प्रति इकाई मूल्य को मानकर नई ऊर्जा वाहन बैटरी बॉक्स के घरेलू बाजार स्थान की गणना करते हैं:

मुख्य मान्यताएँ:

1) 2020 में चीन में नई ऊर्जा वाहनों की बिक्री मात्रा 1.25 मिलियन है। तीन मंत्रालयों और आयोगों द्वारा जारी ऑटोमोबाइल उद्योग की मध्यम और दीर्घकालिक विकास योजना के अनुसार, यह मानना ​​उचित है कि 2025 में चीन में नई ऊर्जा यात्री वाहनों की बिक्री मात्रा 6.34 मिलियन तक पहुंच जाएगी, और नए ऊर्जा वाहनों का विदेशी उत्पादन 8.07 मिलियन तक पहुंच जाएगा।

2) शुद्ध इलेक्ट्रिक वाहनों की घरेलू बिक्री मात्रा 2020 में 77% है, यह मानते हुए कि बिक्री की मात्रा 2025 में 85% होगी।

3) एल्यूमीनियम मिश्र धातु बैटरी बॉक्स और ब्रैकेट की पारगम्यता 100% पर बनाए रखी जाती है, और एक बाइक का मूल्य RMB3000 है।

गणना परिणाम: यह अनुमान है कि 2025 तक, चीन और विदेशों में नए ऊर्जा यात्री वाहनों के लिए बैटरी बॉक्स का बाजार स्थान लगभग RMB 16.2 बिलियन और RMB 24.2 बिलियन होगा, और 2020 से 2025 तक चक्रवृद्धि वृद्धि दर 41.2% और 51.7% होगी