出品|搜狐汽车
在新能源汽车产业高速发展的今天,动力电池的安全、续航与成本,始终是行业关注的焦点。而作为电芯最核心的“贴身保镖”——电池壳体,其技术水平直接关系到车辆的性能表现与市场竞争力。
现阶段,电池壳体设计的难点在于难以兼顾轻量化、工艺简化以及安全性方面的综合要求。针对这些痛点,麦格纳创新性地推出了OptiForm™ 一体成型电池壳体,旨在通过一体化的解决方案让电池壳体制造更安全、更高效、更易规模化。
麦格纳OptiForm™电池壳体
在最新一期“黑科技来了”线上技术分享栏目中,麦格纳的技术专家详细解读了麦格纳这项创新技术背后的秘密。
当前市场上主流的电池壳体解决方案主要集中在两条技术路线:铝挤压型材和高强钢辊压。其中,铝挤压型材具有截面灵活、轻量化、耐腐蚀等优势,但高额的成本制约其规模量产;
高强钢辊压则具备工艺成熟、强度高、成本低等特点,但较高的重量不利于电池包减重的需求。
值得注意的是,以上两条路线还面临着同样的技术瓶颈——零件太多,继而导致电池壳体面临焊缝多、热变形大、密封性依赖焊缝质量三大缺陷。
因此,近年来越来越多主机厂开始倾向于采用冲压方案,这种方案由一体式的壳体托盘和内部的加强结构共同组成,焊缝得以大幅减少,并且不再需要大量的热输入,从而降低了热变形的概率。对比焊接方案,采取冲压的方式还可以显著降低泄漏风险。
然而,传统的冲压方案亦有其短板,受制于成型能力,冲压而成的电池壳体,拔模角度和圆角半径必须足够大,这意味着在相同的壳体尺寸下,内部能够排列的电芯数量变少,显然无法满足新能源汽车对续航里程的严苛要求。
正是在这样的背景下,行业期待一种无需拼焊,而且比传统冲压空间利用率更高的方案。这种方案需要做到用更少的零件,实现更多的功能;用更简单的结构,满足更高的性能;用更成熟的工艺,支撑更大规模的量产。
敏锐地洞察到这一需求,麦格纳的OptiForm™一体成型电池壳体技术应运而生。凭借更少的零件、更高的集成度,麦格纳的一体化解决方案为行业打开了全新的思路。
麦格纳的技术专家指出,OptiForm™的概念不仅局限于一种材料或者一道工序,而是完整的系统能力。从材料的选择,到结构设计、成形工艺,到仿真优化,麦格纳将这些流程融合在一起,打造了一套高度集成的解决方案。
麦格纳具有特色的一体成型工艺是OptiForm™的基础。通过高效的一体成型结构,麦格纳大幅减少了焊缝的出现,提高了密封性,从根本上消除潜在的泄漏风险。此外,极致的拉延深度,足以匹配更大的电芯容量需求,适配多种车身设计。
成本方面,得益于零件、工序、装配环节的大幅简化,电池壳体的制造成本自然而然随之下降。麦格纳成熟的冲压工艺则进一步降低了规模量产的难度。
麦格纳OptiForm™电池壳体节省出的间能用于容纳更多电芯
麦格纳OptiForm™电池壳体最多可以额外增加10%的电池容量
简单来说,麦格纳OptiForm™技术的核心优势在于:更安全、更高效、更易规模化,这些优势并非纸上谈兵,而是“所见即所得”,能够在最终产品上为客户带来实实在在的竞争力。目前OptiForm™电池壳体样件已经下线,可以支持客户开展后续的装包验证。
通过一组数据可以直观地理解OptiForm™的领先性。相较于传统的冲压方案,OptiForm™能够实现1.5°的拔模角、4mm的底部圆角和75mm的投影圆角,整个壳体的厚度可以覆盖0.9-1.8mm的范围。由此节省出的每一丝空间,都能用于容纳更多电芯,最多可以额外增加10%的电池容量。
麦格纳的愿景不仅是为客户提供单件产品,围绕OptiForm™技术,麦格纳构思了一整套解决方案和落地场景。
在非常规碰撞结构中,电池包无需承担碰撞载荷,电池包由一体成型的上盖、高强钢横梁、水冷板,以及电池托盘四部分组成。去除冗余的碰撞结构后,整体结构大幅简化。此外,由于只保留了单一的密封面,成功减少了焊缝,增加了空间利用率,电芯容量也随之增加。
麦格纳OptiForm™电池壳体的应用场景-非常规碰撞结构
在常规碰撞结构中,电池包仍需承担部分碰撞载荷,电池壳体则由热成型的加强横梁、水冷板、灌胶层、内外补强结构,以及一体式OptiForm™托盘组成。对于主机厂来说,现有的电池架构无需重做,麦格纳的热成型高强钢及软钢等材料可以灵活匹配不同平台。此外,麦格纳设计的冲压补片对侧面结构进行了加强,使其满足侧碰性能。底部防护方面,由于高强钢和热成型托盘的应用,底护板有望取消,由此零件数量能够进一步减少,满足轻量化的极致需求。
麦格纳OptiForm™电池壳体的应用场景-常规碰撞结构
作为车身和底盘领域的全球领先者,麦格纳具备全球化的工程研发能力,并用世界级的制造品质保证交付。如今,麦格纳希望将成功的经验复制到电池壳体领域,尤其在新能源汽车蓬勃发展的中国市场,麦格纳的本土制造网络和规模化产能将发挥重要作用。
基于出色的产品设计能力、工艺制造能力、对未来产品的判断,以及一贯的质量控制标准,麦格纳OptiForm™电池壳体解决方案将为动力电池的迭代升级提供支持。
下一篇:“寒潮”席卷德国汽车业