受政府一系列優(yōu)惠政策的刺激，新能源汽車近年迎來飛速增長。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院報(bào)告數(shù)據(jù)顯示，2015年累計(jì)生產(chǎn)新能源汽車37.90萬輛，同比增長4倍。其中，純電動乘用車生產(chǎn)14.28萬輛，同比增長3倍，插電式混合動力乘用車生產(chǎn) 6.36萬輛，同比增長3倍;純電動商用車生產(chǎn)14.79萬輛，同比增長8倍，插電式混合動力商用車生產(chǎn)2.46萬輛，同比增長79%。新能源汽車的爆發(fā)式增長拉動了對新能源汽車三大核心部件——電池、電機(jī)及電控系統(tǒng)的需求。據(jù)預(yù)測，2016年中國鋰電池市場規(guī)模有望達(dá)到596億元，至2020年將達(dá)2000億元，對電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的需求也將達(dá)到500億至1000億元。
巨大的市場發(fā)展空間吸引了激光設(shè)備供應(yīng)商的關(guān)注。為了搶占市場先機(jī)，一些卓有遠(yuǎn)見的供應(yīng)商更是加快投資步伐，積極布局新能源汽車裝備領(lǐng)域。2015年11月底，資本市場的一則收購新聞引起了整個行業(yè)的關(guān)注——蘇州天弘激光斥資2.3億元收購深圳逸飛激光100%的股權(quán)，后者制造的激光設(shè)備主要應(yīng)用于動力鋰電池制作，掌握著新能源動力電池生產(chǎn)的核心工藝。
據(jù)了解，逸飛激光是目前國家唯一一家掌握并產(chǎn)業(yè)化的全自動全工序動力電池生產(chǎn)線的企業(yè)，其研發(fā)的全極耳技術(shù)解決了動力電池快充快放的物理限制，為解決電動電動汽車慢、提速慢兩大難道提供了物理基礎(chǔ)。業(yè)內(nèi)人士表示，天弘激光此次重大資產(chǎn)重組，快速完成了對新能源汽車工業(yè)制造裝備的切入。
另一激光加工設(shè)備全球領(lǐng)先制造商——大族激光也看到新能源汽車裝備領(lǐng)域的巨大“蛋糕”，不久前公布了其在資本市場的定向增發(fā)計(jì)劃，計(jì)劃融資41億元，投資研發(fā)高功率激光器、光纖激光器及工業(yè)機(jī)器人等新興領(lǐng)域，積極布局先進(jìn)工藝，為公司長期發(fā)展奠定基礎(chǔ)。目前，該公司用于新能源汽車的激光器占國內(nèi)50%以上的市場份額，今年用于新能源車用激光器達(dá)3億元，較去年增加3倍以上。公司相信，未來新能源汽車將帶來新的增長點(diǎn)。
在電動汽車的三大核心零部件中，動力電池所占整車成本最高，也直接決定了整車的性能，生產(chǎn)設(shè)備的精度和自動化水平將直接影響到電池的質(zhì)量、效率和一致性。激光技術(shù)作為一種先進(jìn)的加工技術(shù)，是高性能動力電池生產(chǎn)的最佳選擇?？偟膩碚f，動力電池的制造就是將正負(fù)極材料、隔膜和電解液等材料和零件組合在一起的過程，這其中涉及到激光焊接和切割。
動力電池焊接部位多，工藝難度大，對焊接工藝要求非常高。激光焊接作為動力電池生產(chǎn)一項(xiàng)非常重要的工藝環(huán)節(jié)，直接決定著電池的一致性、穩(wěn)定性和安全性。以電池電芯的焊接為例，其工藝要求高，傳統(tǒng)焊接方式很難滿足技術(shù)上的要求，比如在焊接后可能會出現(xiàn)凸起現(xiàn)象，對后續(xù)工藝的裝配造成影響。采用激光焊接技術(shù)不僅可以滿足技術(shù)要求，還具有非常高的效率。這主要得益于激光焊接的焊材損耗小、被焊接工件變形小、設(shè)備性能穩(wěn)定易操作、焊接質(zhì)量及自動化程度高，這些優(yōu)勢都是其他焊接方式無法比擬的。
此外，在動力電池的極片切割方面，激光技術(shù)也獲得了越來越廣泛的應(yīng)用。在制備動力鋰電池正負(fù)極極片單體時(shí)，極片切割的質(zhì)量和尺寸的精確度和一致性都直接影響動力電池的使用壽命和電池質(zhì)量。目前，國內(nèi)大多電池生產(chǎn)企業(yè)基本采用傳統(tǒng)的機(jī)械刀片來切割極片。刀具切割有著很多的問題，比如變形、脫落、刀具損耗的成本問題等。而采用激光切割工藝進(jìn)行非接觸式切割，不僅能夠保證切割后極片的質(zhì)量，極片尺寸精度以及一致性也能得到保證。因此，目前越來越多的鋰電池生產(chǎn)企業(yè)開始采用激光技術(shù)進(jìn)行極片的切割。
除了動力電池的制造，激光技術(shù)在新能源汽車的另一核心零部件——電機(jī)的制造中也可以發(fā)揮其特有的技術(shù)優(yōu)勢，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)及社會效益。在電機(jī)的制造中，焊接部件要求焊接強(qiáng)度高、熱影響區(qū)小、焊接的精密度高，與傳統(tǒng)的焊接方法相比，激光焊接優(yōu)勢明顯，將獲得越來越廣泛的應(yīng)用。比如電機(jī)轉(zhuǎn)子軸與壓環(huán)之前的環(huán)焊縫一般采用CO2氣體保護(hù)焊或者鎢極氬弧焊，焊接會產(chǎn)生較大的形變，而且焊接產(chǎn)生的熱量會對電機(jī)機(jī)體內(nèi)的磁鋼產(chǎn)生影響。而采用激光焊接的方式，能量集中、密度高、加熱效率高、速度快，因此焊接部件變形小，非熔化區(qū)金屬受熱影響小，相較其他焊接方式優(yōu)勢明顯。
另一參展商，武漢楚源光電多年來致力于動力電池激光焊接設(shè)備的研發(fā)，研發(fā)生產(chǎn)了多種型號電池激光焊接機(jī)和自動化生產(chǎn)線，滿足多種鋰離子電池類型的不同焊接工藝需求。比如該公司的方形動力電池封口焊接機(jī)采用600W光纖脈沖焊接機(jī)或 1500W連續(xù)激光焊接機(jī)，配合量身定制的自動化工裝夾具，實(shí)現(xiàn)對動力電池殼體的密封焊接，所焊接電池密封性好，抗壓性強(qiáng)，焊縫美觀，效率高。
除了加工設(shè)備，激光器在激光加工中起到的作用是不容忽視的，常常被比作激光加工的“幕后英雄”。激光器有許多種類，其中光纖激光器在動力電池焊接當(dāng)中應(yīng)用非常多，比如電池基座封口焊接、電芯軟連接焊接等。全球知名光纖激光器供應(yīng)商如通快、IPG、相干、羅芬及理波等國際公司，以及國內(nèi)激光器供應(yīng)商武漢銳科、創(chuàng)鑫激光及天元激光等都將在慕尼黑光電展上同臺競技，展出適用于動力電池激光加工的先進(jìn)激光器。
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