Analiza zapotrzebowania na stal i rekomendacje dotyczące dostawców dla pakietów baterii pojazdów z napędem hybrydowym lub elektrycznym

1. Przegląd zapotrzebowania na stal w zastosowaniu do zestawów baterii pojazdów z napędem elektrycznym
Wraz z dynamicznym rozwojem globalnej branży pojazdów z napędem elektrycznym, zestaw baterii stanowi jeden z kluczowych komponentów, a wybór materiałów konstrukcyjnych bezpośrednio wpływa na wydajność, bezpieczeństwo i koszt pojazdu. Stal ze względu na doskonałą wytrzymałość, sztywność oraz korzystny stosunek jakości do ceny zajmuje ważne miejsce w strukturze zestawu baterii.

Obecnie stal stosowana w zestawach baterii pojazdów z napędem elektrycznym jest wykorzystywana głównie do:

Obudowy zestawu baterii (górnego pokrywy i dolnej tacy)

Uchwytu modułu baterii

WZMACNIANIE STRUKTURY

Elementów bezpieczeństwa, takich jak belki przeciwzderzeniowe

II. Analiza kluczowych wymagań dotyczących właściwości stalowych zestawów baterii

1. Wymagania dotyczące właściwości mechanicznych

Wysoka wytrzymałość: zazwyczaj wymaga wytrzymałości na rozciąganie powyżej 500 MPa, a w przypadku modeli premium może przekraczać 1000 MPa

Dobra plastyczność: zapewnia skuteczne pochłanianie energii podczas kolizji

Doskonałe właściwości zmęczeniowe: odporność na długotrwałe warunki wibracji pojazdów

2. Odporność na korozyję
Środowisko pracy zespołu baterii jest złożone i musi posiadać:

Doskonała odporność na korozję solną (zazwyczaj wymagana powyżej 1000 godzin)

Właściwości antykorozji elektrolitycznej

Odporność na rdzę (szczególnie w wilgotnych i deszczowych regionach)

3. Właściwości obróbkowe
Dobra formowalność przy tłoczeniu (szczególnie w przypadku obudów zespołu baterii o złożonych kształtach)

Doskonałe właściwości spawalnicze (obejmujące różne procesy spawania: spawanie punktowe, laserowe itp.)

Wysoka stabilność wymiarowa (zapewniająca dokładną instalację modułów baterii)

4. Wymagania dotyczące lekkiej konstrukcji
Wysoka wytrzymałość właściwa (stosunek wytrzymałości do gęstości)

Możliwość wytwarzania cienkościennej konstrukcji (zmniejszenie grubości materiału przy zachowaniu wytrzymałości)

Duża elastyczność projektowania materiału (zmniejszenie masy dzięki optymalizacji konstrukcji)

III. Porównanie głównych typów stalowych materiałów stosowanych w zestawach baterii
Typ materiału Typowa marka Zalety Wady Części do zastosowania
Stal o podwyższonej wytrzymałości DP590/DP780 Niski koszt, dojrzała technologia Relatywnie duża masa Części konstrukcyjne, uchwyty
Stal o bardzo wysokiej wytrzymałości MS1500/DP1000 Wysoka wytrzymałość, dobre bezpieczeństwo Trudna do formowania Struktura antykolizyjna
Stal nierdzewna 304/316L Bardzo dobra odporność na korozję Wysoki koszt, duża masa Części do specjalnych warunków środowiskowych
Stop aluminiumowy 5052/6061 Dobre właściwości lekkie Wysoki koszt, skomplikowany proces łączenia Obudowa pojazdów premium
Materiały kompozytowe Węglika wzmocniona włóknem Lekkie i wysoka wytrzymałość Ekstremalnie wysoki koszt Modele edycji limitowanej
Tabela: Porównanie właściwości użytkowych najczęściej stosowanych materiałów na obudowy akumulatorów w pojazdach z nowych źródeł energii

IV. Punkty techniczne doboru materiałów stalowych na obudowy akumulatorów
1. Dobór na podstawie pozycjonowania modelu pojazdu
Modele ekonomiczne: zorientowane na koszt, najczęściej stosuje się stal o wysokiej wytrzymałości serii DP590-DP780

Modele średnie do premium: równoważy się wydajność i koszt, stosuje się stal klasy DP780-DP1000

Luksusowe/sportowe modele: preferuje się stal o bardzo wysokiej wytrzymałości lub konstrukcję stalowo-aluminiową

2. Dobór na podstawie typu akumulatora
Akumulator fosforanowy z żelazem: stosunkowo niskie wymagania dotyczące wytrzymałości obudowy

Bateria litowo-ternarna: wymaga konstrukcji ochronnej o wyższej wytrzymałości

Bateria stałowymiarowa (przyszłość): może stawiać nowe wymagania dla materiałów

3. Uwzględnić proces produkcyjny
Proces tłoczenia: wymaga stali o dobrej ciągliwości

Proces formowania hydraulicznego: można wybrać materiały o wyższej wytrzymałości

Proces spawania: konieczne jest dopasowanie właściwości spawalniczych stali

V. Rekomendacja krajowych wysokiej jakości dostawców stali do zestawów baterii
1. Baowu Steel Group
Główne zalety: największa firma stalowa w Chinach, wiodąca w badaniach i rozwoju stali do zestawów baterii
Główne produkty: seria BaoSteel™ New Energy High-Strength Steel (BS600/800/1000)
Możliwości serwisowe: kompleksowe rozwiązania od materiałów po analizę symulacyjną
Studium przypadku: dostawy masowe do wielu głównych firm produkujących nowe pojazdy energooszczędne
2. Grupa Ansteel
Zalety konkurencyjne: wiodąca krajowa technologia produkcji stali o ultra wysokiej wytrzymałości
Produkty premium: stal wysokiej wytrzymałości odporna na korozję z powłoką (AG800CP)
Dynamika badań i rozwoju: niedawno wprowadzona stal do zestawów baterii na poziomie 1,2 GPa
3. Grupa Shougang
Innowacyjna technologia: technologia stali z nanosprecypitowanym wzmocnieniem
Cechy produktu: redukcja masy o 10%-15% przy tej samej wytrzymałości
Możliwości dostaw: krótki czas dostawy na obszar północnych Chin
4. Shagang Group
Zaleta kosztowa: ekstremalnie opłacalne rozwiązanie z zastosowaniem stali do zestawów baterii
Seria produktów: pełny zakres od 340 MPa do 1200 MPa
Cechy serwisowe: wsparcie elastycznego zakupu małych partii i wielu wariantów
5. Ma Steel Group
Dziedzina specjalizacji: Blachy stalowe o wysokiej wytrzymałości do obudowy zestawu baterii
Najważniejsze osiągnięcia techniczne: Doskonała jakość powierzchni spełniająca wymagania bezpośredniego malowania
Status certyfikacji: Pomyślnie przeprowadzona certyfikacja materiałów u wielu producentów OEM
Sześć praktycznych wskazówek dotyczących zakupu stali do zestawów baterii
Weryfikacja standardów certyfikacji: Upewnij się, że materiały dostawcy posiadają certyfikację branżową w przemyśle motoryzacyjnym, taką jak IATF 16949
Weryfikacja wydajności: Wymagać raportów z badań trzeciej strony (w tym właściwości mechanicznych, testów odporności na korozję itp.)
Stabilność dostaw: Oceniać możliwości produkcyjne dostawcy oraz zdolność gwarantowania terminów dostawy
Wsparcie techniczne: Uwzględniać priorytetowo dostawców, którzy mogą zapewnić wsparcie technologiczne w zastosowaniach
Optymalizacja kosztów: Brać pod uwagę specyfikacje o wysokim stopniu wykorzystania materiału oraz zmniejszać ilość odpadów
Zgodność środowiskowa: Zwracać uwagę, czy materiał spełnia dyrektywy RoHS, REA CH i inne wymagania ochrony środowiska

VII. Perspektywy rozwoju branżowego
Kierunek innowacji materiałowych:

Rozwój lekkich stali o wyższej wytrzymałości (powyżej 1,5 GPa)

Stal wielofunkcyjna kompozytowa (zespolona z izolacją, ochroną przeciwpożarową i innymi funkcjami)

Stal inteligentna (posiadająca cechy samodiagnozowania uszkodzeń)

Trend innowacji procesowych:

Rozszerzenie zastosowania procesu kształtowania na gorąco w produkcji baterii

Popularyzacja technologii spawania laserowego

Zintegrowane zastosowanie odlewnictwa ciśnieniowego i stali

Wymagania dotyczące rozwoju zrównoważonego:

Proces produkcji stali o niskim poziomie emisji węgla

Projektowanie materiałów o wysokiej stopie recyklingu

Ocena cyklu życia (LCA) staje się ważnym wskaźnikiem przy wyborze materiałów

Wraz z ciągłym rozwojem przemysłu pojazdów napędzanych energią nową, stal stosowana w bateriach będzie się rozwijać w kierunku wyższych właściwości, mniejszej wagi i większej inteligencji. Aby wybrać odpowiedniego dostawcę stali, należy nie tylko brać pod uwagę obecne właściwości produktów, ale także zwracać uwagę na możliwości badawczo-rozwojowe firmy oraz strategię rozwoju zrównoważonego, pozwalające na sprostanie możliwym zmianom w przyszłych potrzebach materiałowych.