衣華
摘 要:我國整體經濟發展速度不斷加快,對能源整體需求量不斷上漲,尤其是不可再生能源的消耗量呈上漲趨勢。新能源汽車成為了一種新型的產業,逐漸走向人們的生活,其具有綠色環保、節能減排的特點,受到人們的喜愛。本文梳理了我國新能源汽車發展歷程、現狀及制造技術,以供參考。
關鍵詞:新能源電動汽車;發展歷程;現狀;制造技術
0 引言
隨著科學技術不斷的發展,人們的環保意識不斷地增強,對生活的期待與要求也不斷地變化,汽車產業在這環境下也發生了改變,相對于傳統的內燃機汽車,新能源汽車更符合大眾對汽車市場的期待。
1 我國新能源汽車產業發展歷程
(1)研發布局階段(1991-2005年)。1)“八五”期間,國家計劃委員會科技攻關項目中列有“電動汽車關鍵技術研究”。2)2005年,在《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2010年)》中,“低能耗與新能源汽車”、“氫能及燃料電池技術”分別被列入優先主題和前沿技術。
(2)產業化準備階段(2006-2010年)。“十一五”期間,國家開展了電動汽車小規模的示范應用。1)2008年11月,國內第一款電動汽車獲得上市批準,并開始量產。2)2010年6月,財政部、科學技術部、工業和信息化部、國家發展和改革委員會聯合頒布《私人購買新能源汽車試點財政補助資金管理暫行辦法》,確定在5個城市(上海、長春、深圳、杭州、合肥)啟動私人購買新能源汽車補貼試點工作。
(3)示范推廣階段(2011-2015年)。1)2012年4月,《節能與新能源汽車產業規劃(2012-2020)》確定了新能源汽車產業化目標。2)2012年開始實施新能源汽車車船稅優惠政策。
(4)產業化發展階段(2016-至今)。“十三五”時期(2016-2020),中國新能源汽車開始進入到產業化發展階段,初步實現規模化應用。1)2016年12月發布《關于調整新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》,自此新能源汽車補貼持續退坡。2)2018年,乘用車“雙積分”辦法頒布,推動新能源產業加速規模化生產和應用。
2 我國新能源汽車產業發展現狀
(1)產業發展出具規模。我國各個城市未來能夠緊跟汽車產業市場發展趨勢,在加大力度投資新能源汽車相關的項目,政府在資金以及技術方面提供充足支持。現階段,關于新能源汽車的專利申請數量在不斷增長,相關的零部件研發工作受到重視。比方說電機、電池等多系列的新能源汽車制造體系已經逐漸完善,一些關鍵性的零部件技術已經成為了國內的高水平技術。
(2)創新平臺的形成速度逐漸加快。各個城市新能源汽車產業的發展,新能源技術的研發速度不斷提升,以龍頭企業為主,各大企業在創建新型的汽車產品研究平臺和技術服務平臺,已經成立了多個服務平臺和技術研究中心,為新能源汽車產業的發展提供技術保障。
3 電動汽車制造技術
電動汽車動力總成系統的關鍵制造技術主要體現在電動機系統、電池系統以及電控系統的制造上。與傳統汽車相比,電動汽車裝配線的工藝變化最為突出。在電動汽車中,電動機系統涉及到電動機控制系統、機械減速及傳動裝置等部件的制造,以及電池模組和電池包的裝配工藝。
(1)電動機。交流感應電動機涉及到電動機殼體加工、后端蓋加工、電動機整體裝配加工和轉子加工。如前述三個主要零件,新型高度靈活的伺服控制機床用于電動機部件定子和轉子的量產。特別是定子生產中,有多種將銅線圈入定子槽的制造工藝。電動機整個制造過程,從波繞技術到Hairpin線成型工藝再到扇繞技術,電動機的核心過程是將銅線卷入定子的過程。轉子軸變化的工藝有感應、淬火、硬加工及內齒輪磨削等。
(2)機械減速及傳動裝置。機械減速及傳動裝置涉及到同步襯套、齒輪和差速器等變化的生產工藝,主要涉及磨削、滾齒及焊接等工藝。
(3)電池裝配線。動力電池組裝自動化生產主要包括分配組工藝、自動焊接工藝、半成品組裝工藝、測試工藝、PACK檢測工藝以及PACK包裝工藝。典型工藝流程為:殼體組裝或焊接→電池模組入箱→電氣線路及零件安裝(安裝線束,安裝BMS系統等)→在線電氣測試→整包合蓋密(涂膠/螺栓擰緊)→最終測試(線末檢測、電氣測試、絕緣性檢測、充電等)→密封測試→下線。
(4)AGV在電池包生產中的應用。近年來,新能源得到飛速發展,AGV柔性化滿足了新能源汽車及動力電池產業對自動化的要求,逐漸被廣泛應用。AGV新能源電池包組裝PACK生產線的應用,可提升生產效率、降低生產成本、并實現生產制造的數字化、柔性化甚至智能化。AGV組成的生產線可以實現靈活多變的工藝及編排,很好地實現不同品種產品的生產,在產品變更工藝布局調整中,大幅降低改造成本和周期。這部分重點關注兩個方面:①保證電池裝配線安全,涉及安全硬件、操作安全管理、運行安全管理等。②控制AGV與節拍的矛盾,涉及緩存、交通管制點等,在保證安全的前提下,縮短運輸設備在無工位區間內的運行時間。
(5)電池密工藝。目前有兩種,一種是螺栓擰緊,另一種是涂膠+FDS。①螺栓擰緊:電池包上蓋附著一層發泡密封圈,通過螺栓擰緊將上下殼體聯結。優點是無需涂膠、工藝簡單;缺點是一段時間后密封圈容易老化,密封性能下降,將來優化改進,還需加些涂膠。②涂膠+FDS:先在上殼體由機器人涂敷一層密封膠水,再由機器人將上蓋放置在下殼體上,通過FDS工藝進行合蓋。優點是長期密封性好,缺點是自動化精度要求高,拆卸困難,工藝較復雜。鋁合金熱熔自攻螺紋鉚接:FDS是flow-drillscrews的縮寫,是通過螺釘的高速旋轉軟化待聯結的板材,并在巨大的軸向壓力作用下擠壓并旋入待聯結板材,最終在板材與螺釘之間形成螺栓聯結。
4 結束語
綜上所述,新能源汽車產業的發展,使汽車行業向新方向進行轉變。新能源汽車在實際駕駛期間,不僅能夠減少廢氣的排放,同時也對汽車技術發展結構進行了重新調整。這就要求我國更加注重核心技術的研發,為今后我國新能源汽車產業全面發展創造條件。
參考文獻:
[1]張書橋.電動汽車發展現狀及前景分析[J].電氣時代,2019(09):7-10.
[2]達世亮.新能源汽車發展對制造工藝與裝備的影響[J].汽車工藝師,2016(01):19-23.
[3]周芳,劉思,侯敏.鋰電池技術在儲能領域的應用與發展趨勢[J].電源技術,2019,43(02):348-350.