在新能源汽車爆發(fā)式增長的今天,電驅(qū)系統(tǒng)是整個電動新能源車最關(guān)鍵的系統(tǒng),它的效率、重量和成本直接決定整車競爭力。然而,行業(yè)討論往往聚焦于電機(jī)設(shè)計、電池能量密度,卻鮮少提及一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)——壓鑄工藝。
事實上,從電機(jī)殼體到電池包支架,電驅(qū)零部件的輕量化和性能突破,背后離不開壓鑄技術(shù)的持續(xù)革新。高真空壓鑄、一體化成型、半固態(tài)工藝……這些“隱形推手”如何助力電驅(qū)系統(tǒng)進(jìn)階?壓鑄技術(shù)是目前最具性價比的輕量化成型技術(shù),又有哪些頂尖壓鑄供應(yīng)商在改寫行業(yè)規(guī)則貢獻(xiàn)了巨大的力量,他們用它們的壓鑄技術(shù)改寫著行業(yè)規(guī)則。
一、電驅(qū)零部件的壓鑄需求:輕量化、高精度、低成本
1、電機(jī)殼體:傳統(tǒng)鑄鐵笨重,鑄鐵熱傳導(dǎo)率差,影響散熱,有了高效低成本的壓鑄技術(shù),使鋁合金電機(jī)殼成為主流,壓鑄技術(shù)能做出3mm的壓鑄件,甚至達(dá)到2mm依然良好成型,高性能鋁合金壓鑄件的抗拉高強(qiáng)度(抗拉強(qiáng)度≥250MPa)。采用高真空鋁壓鑄電機(jī)殼體,相對鑄鐵減重35%;采用高真空鋁合金壓鑄,甚至達(dá)到了40%。近幾年更有鎂合金替代鋁合金的趨勢,相對鑄鐵可減重50%以上,比鋁合金壓鑄件能更輕10~20%(依據(jù)車型不同,復(fù)雜度不同,設(shè)計指標(biāo)不同和載荷不同有所區(qū)別)。
2、逆變器殼體:電磁屏蔽與密封性要求極高,高真空鋁合金壓鑄件能夠把壓鑄件孔隙率控制到(≤0.3%)并集成冷卻水道。如特斯拉V3電驅(qū)系統(tǒng)將逆變器與電機(jī)殼體壓鑄為一體,減少40%連接件,很好的滿足逆變器殼體的需求。
3、電池包結(jié)構(gòu)件:一體化壓鑄取代鈑金焊接,大大提升零部件和汽車整體的結(jié)構(gòu)剛度(達(dá)到30%以上),同時降低20%成本,減重20%以上。
二、壓鑄工藝如何破解電驅(qū)行業(yè)痛點?
1. 輕量化與強(qiáng)度:采用高強(qiáng)鋁合金(如A380,AlSi10MgMn)和鎂合金,結(jié)合高真空壓鑄(孔隙率<0.5%),抗拉強(qiáng)度超300MPa,延伸率達(dá)到10%,可焊接的壓鑄件,完完全全的實現(xiàn)減重30%~50%。
2. 高集成度:通過超大型一體化壓鑄(如6000T以上壓鑄機(jī))減少零件數(shù)量,嵌件工藝預(yù)埋鑲件/冷卻管路,提升結(jié)構(gòu)剛度。
3. 降本增效:開發(fā)免熱處理合金(如AlSi9MnMoZr)省去熱處理步驟,智能模溫控制將廢品率降至2%以下。
4. 散熱與密封:一體化成型隨形冷卻流道,高真空壓鑄(≤5mbar)結(jié)合納米涂層實現(xiàn)IP69K防護(hù)。
5. 可持續(xù)制造:再生鋁合金(如ADC12-R)和低碳鎂合金減少75%碳排放。
典型案例:特斯拉、蔚來采用一體化壓鑄減重25%;比亞迪高真空壓鑄實現(xiàn)IP69K;力勁、伊之密、海天、布勒提供關(guān)鍵設(shè)備與工藝支持。壓鑄工藝正推動電驅(qū)向“少零件、高性能、低成本”升級。
“沒有壓鑄工藝的進(jìn)步,電驅(qū)系統(tǒng)的集成化設(shè)計只能是紙上談兵?!薄畴婒?qū)企業(yè)技術(shù)總監(jiān)
來源:壓鑄快訊微信公眾平臺