Stahlbedarfsanalyse und Lieferantenempfehlungen für Batteriemodule von Fahrzeugen mit erneuerbbarer Energie

1. Überblick über den Stahlbedarf für Batteriegehäuse von Elektrofahrzeugen
Mit der dynamischen Entwicklung der globalen Elektromobilitätsbranche ist die Batterieeinheit eine der zentralen Komponenten, wobei die Wahl der Fertigungsmaterialien direkten Einfluss auf Leistung, Sicherheit und Kosten des Fahrzeugs hat. Stahl nimmt aufgrund seiner hervorragenden Festigkeit, Steifigkeit und Kosteneffizienz eine wichtige Stellung in der Batteriegehäusestruktur ein.

Derzeit wird Stahl in Batteriegehäusen für Elektrofahrzeuge hauptsächlich für folgende Anwendungen verwendet:

Batteriegehäuse (Oberdeckel und Untergestell)

Batteriemodulträger

STRUKTURELLE VERSTA RKUNG

Sicherheitskomponenten wie Crash-Elemente

II. Analyse der wesentlichen Leistungsanforderungen an Batteriestahl

1. Mechanische Anforderungen

Hohe Festigkeit: üblicherweise wird eine Zugfestigkeit von mehr als 500 MPa benötigt, hochwertige Modelle erreichen sogar über 1000 MPa

Gute Duktilität: sicherstellen, dass bei Kollisionen effektiv Energie absorbiert wird

Hervorragende Ermüdungsfestigkeit: für die langfristigen Vibrationsbedingungen von Fahrzeugen geeignet

2. Korrosionsbeständigkeit
Die Arbeitsumgebung des Batteriemoduls ist komplex und muss folgende Eigenschaften aufweisen:

Hervorragender Salzsprühkorrosionsschutz (üblicherweise mindestens 1000 Stunden erforderlich)

Beständigkeit gegen Elektrolytkorrosion

Rostschutz (insbesondere in feuchten und regenreichen Gebieten)

3. Verarbeitungseigenschaften
Gute Stanzformbarkeit (insbesondere für komplex geformte Gehäuse von Batteriemodulen)

Hervorragende Schweißeigenschaften (verschiedene Schweißverfahren betreffen: Punktschweißen, Laserschweißen usw.)

Hohe Formstabilität (zur Sicherstellung der genauen Installation von Batteriemodulen)

4. Gewichtsreduzierung erforderlich
Hohes spezifisches Festigkeitsverhältnis (Verhältnis von Festigkeit zu Dichte)

Dünwandfähigkeit (Reduzierung der Materialstärke bei gleichzeitiger Sicherstellung der Festigkeit)

Gute Materialgestaltbarkeit (Gewichtsreduktion durch strukturelle Optimierung)

III. Vergleich der gängigen Stahlsorten für Batteriegehäuse
Materialtyp Typische Güteklasse Vorteile Nachteile Anwendbare Bauteile
Hochfester Stahl DP590/DP780 Geringe Kosten, etablierter Prozess Relativ hohes Gewicht Strukturbauteile, Halterungen
Ultrahochfester Stahl MS1500/DP1000 Hohe Festigkeit, gute Sicherheit Schwierig zu formen Kollisionsschutzstruktur
Edelstahl 304/316L Hervorragender Korrosionsschutz Hohe Kosten, hohes Gewicht Bauteile für spezielle Umgebungen
Aluminiumlegierung 5052/6061 Gute Leichtbauwirkung Hohe Kosten, komplexer Verbindungsprozess Hochwertige Fahrzeugkarosserie
Verbundwerkstoffe Kohlefaser verstärkt Leicht und hochfest Extrem hohe Kosten Limitierte Modellversionen
Tabelle: Vergleich der Leistungsmerkmale häufig verwendeter Materialien für Batteriegehäuse von Fahrzeugen mit erneuerbaren Energien

IV. Technische Aspekte bei der Auswahl von Stahlwerkstoffen für Batteriegehäuse
1. Auswahl basierend auf der Fahrzeugmodellpositionierung
Wirtschaftsmodelle: kostenorientiert, überwiegend DP590-DP780-Serie hochfester Stahl

Mittelklasse- bis Oberklassemodelle: Performance und Kosten im Gleichgewicht, DP780-DP1000-Gütestahl

Luxus/Sportmodelle: setzen bevorzugt auf ultrahochfesten Stahl oder Stahl-Aluminium-Hybridbauweise

2. Auswahl basierend auf Batterietyp
Lithium-Eisen-Phosphat-Batterie: vergleichsweise geringe Anforderungen an die Gehäusfestigkeit

Lithium-Ternär-Batterie: erfordert eine strukturbedingte Schutzkonstruktion mit höherer Festigkeit

Festkörperbatterie (Zukunft): könnte neue Anforderungen an die Materialien stellen

3. Produktionsprozess berücksichtigen
Stanzprozess: erfordert Stahl mit guter Duktilität

Hydraulischer Umformprozess: Auswahl von Materialien mit höherer Festigkeit möglich

Schweißprozess: muss die Schweißeignung des Stahls gewährleisten

V. Empfehlung einheimischer hochwertiger Stahllieferanten für Batteriegehäuse
1. Baowu Steel Group
Kernvorteile: größtes Stahlunternehmen Chinas, führend in der Forschung und Entwicklung von Stahl für Batteriegehäuse
Hauptprodukte: BaoSteel™ New Energy Serie Hochfeststahl (BS600/800/1000)
Service-Kompetenzen: umfassende Lösungen von Materialien bis zur Simulationsanalyse
Kundenfälle: Großlieferungen an viele namhafte New-Energy-Fahrzeugunternehmen
2. Ansteel Group
Kernvorteile: führende nationale Produktionstechnologie für ultrahochfeste Stähle
Hervorragende Produkte: korrosionsbeständiger Hochleistungsstahl mit Beschichtung (AG800CP)
F&E-Entwicklungen: vor Kurzem veröffentlichte Stähle für Batteriegehäuse mit 1,2-GPa-Stufe
3. Shougang Group
Innovationstechnologie: Nano-Präzipitationsverstärkungstahl-Technologie
Produktoptionen: 10 % bis 15 % Gewichtsreduktion bei gleicher Festigkeit
Lieferfähigkeit: kurze Lieferzeiten im Nordchinesischen Raum
4. Shagang Group
Kostenvorteil: äußerst kosteneffiziente Batteriegehäuselösung aus Stahl
Produktreihe: Vollständige Abdeckung von 340 MPa bis 1200 MPa
Service-Merkmale: Unterstützung flexibler Beschaffung von Kleinserien und mehreren Sorten
5. Ma Steel Group
Fachbereich: Dünnblech aus hochfestem Stahl für Batteriegehäuse
Technische Highlights: Hervorragende Oberflächenqualität erfüllt die Anforderungen für Direktbesprühung
Zertifizierungsstatus: Bestandene Materialzertifizierung mehrerer OEMs
Sechs praktische Tipps für den Kauf von Batteriegehäusen aus Stahl
Überprüfung der Zertifizierungsstandards: Sicherstellen, dass die Materialien des Lieferanten die Automobilindustrie-Zertifizierung wie IATF 16949 bestehen
Leistungsverifikation: Drittanbieter-Prüfberichte verlangen (inklusive mechanische Eigenschaften, Korrosionstests usw.)
Lieferstabilität: Bewertung der Produktionskapazität und Liefersicherheit des Lieferanten
Technische Unterstützung: Bevorzugung von Lieferanten, die Anwendungstechnische Beratung anbieten
Kostenoptimierung: Berücksichtigung von Spezifikationen mit hoher Materialausnutzung und Reduzierung von Abfall
Umweltverträglichkeit: Beachtung, ob das Material den Umweltschutzrichtlinien wie RoHS, REA CH usw. entspricht

VII. Ausblick zu Entwicklungstrends der Industrie
Richtung der Materialinnovation:

Entwicklung von hochfestem Leichtbaustahl (über 1,5 GPa)

Multifunktionaler Verbundstahl (integrierte Isolierung, Brandschutz und andere Funktionen)

Intelligenter Stahl (mit Eigendiagnosefunktion bei Schäden)

Prozessinnovationstrend:

Ausweitung des Anwendungsbereichs des Hot-Forming-Prozesses in der Batteriepack-Herstellung

Verbreitung der Laserschweißtechnologie

Gemeinsame Anwendung von integralem Gießen und Stahl

Anforderungen an nachhaltige Entwicklung:

Kohlenstoffarme Stahlerzeugung

Materialgestaltung mit hoher Recyclingrate

Die Lebenszyklusanalyse (LCA) wird zu einem wichtigen Indikator für die Materialauswahl

Mit der ständigen Weiterentwicklung der Industrie für erneuerbare Energiefahrzeuge wird Stahl für Batteriepacks in Richtung höherer Leistung, geringerem Gewicht und intelligenterer Lösungen weiterentwickelt. Bei der Auswahl eines geeigneten Stahllieferanten ist es notwendig, nicht nur die aktuelle Produktleistung zu berücksichtigen, sondern auch auf die F&E-Kapazitäten und Nachhaltigkeitsstrategie des Unternehmens zu achten, um auf mögliche zukünftige Veränderungen bei Materialanforderungen reagieren zu können.