電動出行領域亟待新創意

挑戰

電動汽車的心臟是高壓電池庫和包圍它們的電池盒。電池盒不僅可保護易損的電池免因汽車碰撞而造成嚴重後果，還可以防止潮濕和溫度波動等因素對電池性能造成不利影響。目前，這些電池盒多由鋁合金製成。它們重量很輕，因為這有助於車輛儘量延長續航里程。BENTELER 汽車事業部的研發工程師 Christian Buse 和他的同事 Conrad Frischkorn 都看到了不銹鋼在這方面的巨大應用潛力。他們的共同開發了一種靈活且可擴展的特殊電池盒設計方案：折疊式電池盒。這種設計需要在製造過程中具備高超的製程技術訣竅，Buse 對此解釋說：「在設計完整的製造製程方面，我們獲得了 TRUMPF 的鼎力支援」。對於電池包行業管理團隊的專家來說，一項大挑戰就是開發出一種高速且可重複的雷射焊接製程，從而實現不銹鋼的氣密焊接。

解決方案

TRUMPF 電池包行業管理部門的 Mauritz Möller 正攜手製程和應用專家研發全自動加工鏈，它整合了沖裁、切割和折彎製程，用於批量生產集成有冷卻板的電池盒，其開發設計出於 BENTELER 之手。使用 TRUMPF 現有的 BrightLine Weld 技術，TRUMPF 雷射器就可成功對零件進行氣密和氦氣密焊接。在 BrightLine Weld 的幫助下，即使是高速進行的批量生產，不銹鋼焊接也只會產生極少飛濺。這就免去了後續的工件精加工，並且還保護了機台和聚焦鏡頭。然而對於 BENTELER 的任務來說，關鍵點還是該技術可實現毫無瑕疵的氣密和氦氣密接縫，正如 Möller 所解釋的：「實現較高的製程速度需要量身定制的熱能引入方式——這是確保焊接過程中熔池穩定的不二方法」。「否則就會有氣孔產生。在這項研發成果的鼓舞下，BENTELER 研發工程師和 TRUMPF 專家設定了一項目標，即也使用雷射焊接鋁質電池盒。Mauritz Möller 和他的團隊專門負責為 BENTELER 公司開發所謂的多焦鏡片加工頭。結合 BrightLine Weld，過去不可能的任務現在都已不再話下：鋁材氣密焊接。

落實

BENTELER 在許多領域都要依靠戰略發展合作夥伴關係，Christian Buse 對此解釋說：「我們選擇合作夥伴的標準是兩家的專業能力可以形成互補。這種集兩家所長的專業知識以及更快的研發週期，都將為我們的客戶帶來切實收益」。在與 TRUMPF 電池包行業管理團隊合作的過程中，他很重視兩家公司之間的平等溝通。「作為 TRUMPF 的客戶，能夠與製程專家進行合作並與應用專家一起進行測試，這給我們帶來了極大幫助」。而這種合作的基礎是開誠佈公的溝通和充分的信任。Buse 深信不疑地說：「如果合作成功， 那麼每一位參與者都會從中獲益匪淺」。

展望

BENTELER 對新型解決方案始終秉承開放態度，即便市場尚無需求。「我們希望做好萬全準備，因此我們對各種方向的新型解決方案都持開放態度」，Conrad Frischkorn 解釋道。Buse 和 Frischkorn 深信在電動出行領域的發展才剛剛開始，尤其是在電池模組、電池盒設計以及環繞式車輛結構方面。這兩位專家正在使用 TRUMPF 研發的氣密和氦氣密雷射焊接解決方案進行演示。不過，針對該製程在批量生產中的安全性和可重複性的調查仍在進行中。