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構，承載能力、密封性、可裝配性等要求高，焊接制造難度大，質量要求高。

鋁合金電池托盤是目前主流的電池托盤設計方案，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行拼接，需要焊接的零件較多，工藝復雜，仍有改進空間。

專注于汽車驅動的金屬加工專家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)部負責人Christian Buse告訴我們，“對于整車廠，成本因素越來越重要。它正日益超越輕質結構。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，可有效保證車內人員的安全。”此外，還有極其重要的一點是不銹鋼的激光密封焊接高度可靠，可重復性高。本特勒公司在連接內燃機的廢氣系統(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

本特勒項目負責人Frischkorn解釋說，“我們的目標是開發(fā)一個靈活的、可擴展的電池托盤，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)管理部門負責人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隊（從左至右：Conrad Frischkorn, Christian Buse, Mauritz Möller）

通快成熟的專利技術BrightLine Weld（環(huán)芯可調焊接技術），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，又能保護設備和掃描振鏡。

然而，對于本特勒的任務來說，最重要的是該技術可以用來生產(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�？紫恫粫�形成，而這正是BrightLine Weld所擅長的。”

圖3_通快專利環(huán)芯可調焊接技術可以用來生產(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，仍有很多可供設計的空間。在我們的日常工作中，我們利用這一點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)品反復測試視為我們的任務，這給了我們一個先機。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"。

為一切做好準備

通快的技術專家也有這種態(tài)度，他們專門為本特勒公司開發(fā)了一項全新的技術：MultiFocus多焦點光學系統(tǒng)。TruDisk激光器與BrightLine Weld環(huán)芯可調焊接技術以及專利的MultiFocus多焦點光學系統(tǒng)的結合實現(xiàn)了以前不可能實現(xiàn)的目標：鋁的氣密性焊接。BrightLine Weld首先將激光束在內芯和外環(huán)之間分割。處理光學元件也將其分成四個單獨的光點，在每個光點中，環(huán)和芯被疊加。這些光點相互定位，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所在。

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

除了自己即使面對逆風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：“當專門的合作伙伴為了一個共同的發(fā)展目標把他們的專有技術組合在一起時，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補充道："在電動汽車領域，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。"

關于本特勒

圖4_本特勒公司

本特勒集團不斷開拓進取，已成功運營140多年。本特勒汽車事業(yè)部自2002年進入中國市場以來，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)驅動，始于1876。

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