导读
近年来,新能源汽车、动力电池等相对成熟的新能源赛道迎来重新洗牌。新能源汽车是全球汽车产业转型升级、绿色发展的主要方向,也是我国汽车产业高质量发展的战略选择。
激光作为先进的“光”制造工具,彰显精密可控性,对加工材料的普适性,与智能技术的良好融合性等优势,在新能源行业(如:新能源汽车、锂电、光伏)等板块大展身手,被广泛应用于这些生产流程中。
对此,我们采访到深圳市宝辰鑫激光科技有限公司新能源行业总监 谭建军,对激光在汽车领域的发展和应用、解决方案及核心优势做了详细阐述,本文将谭总的观点进行了整理。
宝辰鑫新能源行业总监 谭建军
关于宝辰鑫
宝辰鑫激光是创鑫激光的子公司,专注于激光行业解决方案在垂直细分领域的技术创新和应用落地。创鑫激光成立于2004年,是国内早批实现光纤激光器、光学器件两类核心技术垂直整合的国家高新技术企业之一,也是国内激光产业领域的头部骨干企业及高端装备产业链的重要企业。依托母公司创鑫激光的技术沉淀与支持,宝辰鑫持续为行业细分市场提供专业的激光解决方案,如新能源锂电、光伏、3D打印等。
Q1:激光在汽车制造和新能源汽车领域应用广泛。那么您如何看待激光在汽车领域的发展和应用?现阶段的难点是什么?
谭总:汽车产业它是一个大行业,我们重点分两个模块来讲,第一个是新能源汽车锂电池激光应用。 锂电池的激光应用非常普及,涵盖了方形铝壳电池、圆柱形电池及软包电池,贯穿了从模切段、电芯装配段、pack模组段等多个激光工艺。从激光功率来讲,基本上6000W激光功率全覆盖,从光纤激光器产品种类来讲,主要会用到环形光斑、单模连续、多模连续、复合连续、MOPA脉冲、调Q脉冲、QCW准连续等光纤激光器。
中国电动汽车锂电池行业的激光应用普及且成熟, 目前在加速国产替代进口的进程,某些头部锂电池企业已经完成全部国产替代进口。未来会有更多的激光应用深入到锂电池制造的各个环节。动力电池通过前几年的高速发展,目前看起来似乎有一些回落,新增投资建生产线相对较少一点, 现在厂商对于降本增效与升级改造的工艺需求会更多一些。
第二个是汽车白车身及结构件,目前已有50%~70%的零部件采用了激光加工技术,比如说车门、门盖等,这块的激光应用也是无处不在,有涉及到激光切割、激光焊接、激光打标及激光清洗等。其中激光焊接是重点及高要求的激光应用,除了用激光焊接,还有用到传统的氩弧焊、电阻焊等多种焊接方式。
激光+机器人焊接是汽车结构件领域常见的焊接方式,全自动生产线与灯塔工厂生产方式对激光产品要求很高,目前该领域还是以进口品牌为主,国产品牌为辅。
但随着国产激光技术的高速发展,未来相信在国产激光技术在该领域的市场前景会越来越广。
个人浅谈下激光技术在汽车行业应用的一些难点,由于技术门槛较高,需要激光厂商投入大量的资金与技术研发,特别是高精度的激光焊接应用,需要高精度的焊接设备与软件控制系统,还需要对焊接材料的性能进行深入研究,以确保焊接质量与稳定性。
Q2:针对新能源汽车领域,宝辰鑫能为客户提供哪些技术产品和解决方案?能否介绍一下其中的一些具体应用?
谭总:我们宝辰鑫目前来说,在新能源汽车板块主要是针对锂电池的激光应用比较多,包括动力电池、储能电池及消费类电池。宝辰鑫专业提供激光光源+激光子系统解决方案,涵盖模切段(极耳切割、极片裁切、极片清洗等)、盖板结构件焊接(防爆阀焊接、极注焊接、转接片焊接等)、电芯组装段(极耳连接片焊接、壳盖点焊与满焊、注液孔焊接与清洗等)、模组PACK段(Busbar片焊接、镍片焊接等)。目前我们新能源锂电池解决方案中主要使用到的激光器产品包括:DBW环形光斑激光器系列、单模连续激光器系列、多模连续激光器系列、HMB复合连续激光器系列、MOPA与调Q脉冲激光器系列、QCW准连续激光器系列等,以及CCD视觉定位系统、焊中检测系统、功率监控与功率补偿系统等系统产品,覆盖了锂电池生产制造过程中所有能用到的激光工艺。
在某头部锂电池生产企业,盖板结构件、电芯组装段与模组PACK段的量产线,已有超过1500+台/套,大批量应用于宝辰鑫的激光焊接与激光清洗子系统产品,焊接良率最高可达99.98%。
Q3:当前很多行业都兴起国产替代的热潮,尤其是在高端制造领域。那么,宝辰鑫对此都有做哪些布局?相比同行,宝辰鑫的核心优势是什么?
谭总:拿动力电池行业来讲,这个是跟整个产业链有关联,动力电池从早期的1元多/Wh,到现在的近0.3~0.6元/Wh,甚至还可能往下降,行业内卷现象及市场竞争激烈, 这样会倒逼终端锂电池生产企业去降本增效,国产替代是一个趋势。
我们在这一块是做了一些布局, 比方说我们在2018年就开始进入新能源领域,成立了新能源解决方案部,专门针对新能源锂电与光伏行业做了一些定制化产品,并重资成立了光学检测中心,对标进口品牌,从产品性能、品质、稳定性方面做了系统性的梳理,严把品质关。
谈到宝辰鑫的核心优势,第一个是依托于创鑫激光的产业链垂直整合的规模化优势。创鑫激光从芯片、泵源封装、光学器件、整机生产都有布局,全国有5大生产基地,自产化率达95%以上;第二个是技术领先优势,基于母公司创鑫激光的器件先行战略,光学器件研究与终端应用场景相结合,在高功率、高精度激光产品上技术领先,同时定制化能力强,能快速研发出符合市场需求的产品。
Q4:宝辰鑫如何看待激光应用的发展方向?未来还有哪些规划?
谭总:在国家新质生产力与工业4.0大背景下,生产工艺技术迭代,先进的制造工艺会取代传统工艺,激光技术作为最快的刀、最准的尺,应用前景非常广泛。特别是在高端制造细分行业,激光焊接、激光切割、激光打标、激光清洗等激光应用会越来越普及。
激光技术应用无处不在,宝辰鑫在很多领域已经有规划与布局。这也是结合市场需求来做的,包括除了我们刚才谈的比较多的汽车行业锂电池激光应用领域,我们在3D打印、激光熔覆、家具封边、机器人焊接等领域都有规划。也欢迎有激光应用需求的设备厂商或终端厂商,与我们一起交流激光工艺的创新研发,合力推动行业的技术进步。