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(zhǎng)。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(zhǎng)4倍。其中，純電動(dòng)乘用車生產(chǎn)14.28萬輛，同比增長(zhǎng)3倍，插電式混合動(dòng)力乘用車生產(chǎn) 6.36萬輛，同比增長(zhǎng)3倍;純電動(dòng)商用車生產(chǎn)14.79萬輛，同比增長(zhǎng)8倍，插電式混合動(dòng)力商用車生產(chǎn)2.46萬輛，同比增長(zhǎng)79%。新能源汽車的爆發(fā)式增長(zhǎng)拉動(dòng)了對(duì)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(cè)，2016年中國(guó)鋰電池市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到596億元，至2020年將達(dá)2000億元，對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的需求也將達(dá)到500億至1000億元。
巨大的市場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)的一則收購(gòu)新聞引起了整個(gè)行業(yè)的關(guān)注——蘇州天弘激光斥資2.3億元收購(gòu)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(dòng)力鋰電池制作，掌握著新能源動(dòng)力電池生產(chǎn)的核心工藝。
據(jù)了解，逸飛激光是目前國(guó)家唯一一家掌握并產(chǎn)業(yè)化的全自動(dòng)全工序動(dòng)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(dòng)力電池快充快放的物理限制，為解決電動(dòng)電動(dòng)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(duì)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(chǎng)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(zhǎng)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(guó)內(nèi)50%以上的市場(chǎng)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(zhǎng)點(diǎn)。
在電動(dòng)汽車的三大核心零部件中，動(dòng)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(dòng)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(dòng)力電池生產(chǎn)的最佳選擇?？偟膩碚f，動(dòng)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(dòng)力電池焊接部位多，工藝難度大，對(duì)焊接工藝要求非常高。激光焊接作為動(dòng)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(huì)出現(xiàn)凸起現(xiàn)象，對(duì)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(dòng)化程度高，這些優(yōu)勢(shì)都是其他焊接方式無法比擬的。
此外，在動(dòng)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(dòng)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(dòng)力電池的使用壽命和電池質(zhì)量。目前，國(guó)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(dòng)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(shì)，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)及社會(huì)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(shì)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(huì)產(chǎn)生較大的形變，而且焊接產(chǎn)生的熱量會(huì)對(duì)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(shì)明顯。
另一參展商，武漢楚源光電多年來致力于動(dòng)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(hào)電池激光焊接機(jī)和自動(dòng)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(dòng)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(dòng)化工裝夾具，實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)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(dòng)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(guó)際公司，以及國(guó)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(tái)競(jìng)技，展出適用于動(dòng)力電池激光加工的先進(jìn)激光器。
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