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MFC 金屬成形智造 - 協易科技精機:助力新能源汽車智慧沖壓


中國以鋰電池為主的新能源汽車發展迅速,正在全面取代燃油車。 沖壓是汽車製造中用得最廣泛的金屬加工方式,而新能源車產業的崛起,為沖壓上下游產業鏈帶來哪些變化呢? 沖壓設備商有哪些應對的解決方案?

帶著這些問題,MFC《金屬成形智造》雜誌的記者來到協易科技精機(中國)有限公司位於崑山的工廠,採訪了協易科技精機的總經理郭挺鈞先生。


                  


● MFC:您對中國大陸的新能源汽車以及與之配套的沖壓產業的發展有什麼看法?


郭挺鈞:為了因應全球氣候變遷,中國制定了雙碳目標,推出了扶持新能源政策,新能源汽車產業也獲得巨大的發展。 以造車新勢力為代表的新能源車企不僅催生汽車製造業的轉型升級,也為汽車供應鏈產業也帶來了全新的機會與挑戰。

沖壓在汽車製造上的變得更加不可或缺。 純電的新能源汽車和燃油車最顯著的區別,就是用驅動電池和驅動馬達取代了燃油車的引擎和變速箱。 這種變化對鍛造和機械加工行業是災難,而對沖壓行業而言,是巨大的行業利好,因為增加了海量的電池殼、電池蓋、電池連接器、電機的定轉子、電機殼,以及 電控系統裡的精密接插件和引線框等零件的沖壓需求。

但也有挑戰,別的工藝也會取代部分沖壓。 為了提高行駛里程,車廠需要盡可能減輕汽車的重量,並分配更多的空間和車重給動力電池。 這需要對車體結構進行優化和創新,例如驅動電池模組佔據了底盤大部分的空間,用到了鋁合金構成的電池箱來安置電池包,這部分零件用的是鈑金加工的工藝;原 有的燃油車的底盤結構被重新建構,出現了用一體式壓鑄件,取代了原本沖壓焊接而成的前、後底板以及電池托盤總成件等。

這些改變對原有的沖壓企業是挑戰,也增加新的沖壓企業進入供應系統的機會,滿足新能源車對沖壓精度、新材料應用、沖壓製程、加工柔性等更高的要求。

為了減重降本,同時保持零件的強度和安全性,輥壓、熱成形、深拉伸、冷擠壓、精沖等工藝都比燃油車時代研究得更加透徹,高強鋼、鋁合金、鎂 合金以及碳纖維的複合材料也大量使用在新能源車的各個部件上。

新能源車的產量逐漸上升,和中高檔的燃油車產生了更多的競爭,更加註重個性化的定制,所以沖壓生產線的自動化既要滿足確保零部件的質量和性能,又要保證產線 更加靈活高效。

歐洲在2023年6月推出碳排放稅的概念,對新能源車製造和回收環節的碳排放也提出要求。 所以,綠色製造和永續發展的要求也成為沖壓產業重要的轉型方向,環保和低碳將是沖壓要考慮的硬性指標,確保生產過程的能源消耗和排放盡量減少,同時要重視材料的可循環 性和再利用。 這不僅有助於保護環境,也符合國家對於永續發展的政策要求。

協易科技精機具有領先的伺服壓力機技術,具有節能、製程曲線豐富、柔性化強、加工品質高等諸多優點,能出色加工各種材料,完成減重、增強、降本的需求,在新 能源車時代的優勢將更加突出。


● MFC:新能源汽車電池殼和電池蓋的沖壓和自動化有哪些特點和困難?

郭挺鈞:目前中國以三元鋰電和磷酸鐵鋰的液態電池的技術路線為主。 數以千計的電池密密麻麻排列在一起,構成了新能源汽車的關鍵動力電源組件,安全性和性能直接影響到車輛的品質。

電池殼是新能源汽車動力電池的承載部分,主要用於保護電芯在受到外部衝擊或擠壓時免受損壞,既要讓零件盡可能薄和輕,容量又越做越大,又要保證 夠堅硬,精度夠高,以防爆和防漏,同時生產效率也需要超高,以滿足快速成長的需求。 電池殼和蓋的表面有極為嚴格的平整度和完整性的要求,不容有撕裂和毛刺,電池的間嚴絲合縫,才能使電池系統高效穩定運作。

電池殼和蓋的材料,通常選用高強度、輕量化的材料,如鋁合金或高強度鋼,沖壓過程中可能出現材料崩塌、裂縫、皺摺等問題,這可能導致零件的廢品率增加。 此外,電池殼和蓋的結構也可能包含多個曲線、彎角,在沖壓過程中,需要適當的參數設定,以確保沖壓件的形狀和質量,避免材料變形和損壞。 穩定的製程參數和適當的監控變得不可或缺。

整體而言,新能源汽車電池殼和蓋的沖壓、自動化生產面臨高精度、材料多樣、形狀複雜以及自動化難度大等多重挑戰。 專業的沖壓供貨商需要透過不斷的研究和創新,應對這些挑戰,同時與汽車製造商緊密合作,具備適應多樣性和變動性的能力,以應對不斷變化的產品設計和需求,確保在新能源 汽車市場中的關鍵地位。


● MFC:對於新能源車產業,協易有哪些設備和自動化生產線? 用來生產哪些零件?

郭挺鈞:協易深耕汽車產業多年,面對汽車產業的轉型,協易一直致力於提供高品質的沖壓設備,以支持產業的快速發展。

汽車產業因應電動化、車身輕量化趨勢的到來,為了提升油耗效率與汽車安全性,大幅增加高強度鋼板與新式複合材料的導入,並應用於車門防撞鋼樑、車頂架、車柱 、保險桿及底盤等關鍵零件。 熱成形公司則可有效克服先進高強度鋼板、尤其是超高強度鋼板的兩大挑戰:難成形性與嚴重回彈問題。 協易的閉式偏心齒輪伺服沖床SDE在熱成形產業應用成熟,已有數個導入至一級汽車零件供貨商的成功案例,證明可有效提升產能且用電量更省,為客戶提供除了油 壓沖床外的另一種選擇。

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此外,直壁式曲轴冲床此外,直壁式曲軸沖床SNS系列的衍生機種廣泛運用於電池殼、電池蓋的生產線,重負荷伺服沖床SDM1系列可用於生產氫燃料電池車的金屬雙極板,這些都是協易能針對 新能源車產業生產所需的對應機種與服務。系列可用于生产氢燃料电池车的金属双极板,这些都是协易能针对新能源车行业生产所需的对应机种与服务。


● MFC:協易針對新能源汽車的解決方案有哪些特色? 有哪些典型的客戶?

郭挺鈞:中國新能源車發展快速,市場變化多端令人目不暇給,加上政策的推動,銷售量出現爆發式增長,已成為全球主要市場的一,並帶動新能源車電池的大量需求。

協易機械深耕汽車產業金屬零配件沖壓應用多年,伴隨著產業變化與客戶一同攜手轉型,致力於提供創新的電動車沖壓應用解決方案。 除了成功打入日系一級汽車零件供貨商外,也深受中國最大的新能源汽車製造供應鏈的重視,客製化生產閉式曲軸沖床SNS的衍生機種,八面導軌設計、全機採用 稀油(含潤滑油箱)循環潤滑系統,減少生產時所產生的磨損因而影響精準度。

    

此機型採用長行程,沖頭底座搭載特殊輔助導柱,專門生產拉伸〝電池殼體〞,搭配傳送搬運裝置多任務位生產,以及〝電池蓋板〞生產對應機種,搭配三合一 或二合一送料週邊,連續模連續沖壓,最高可達150 S.P.M,實現全自動化作業,與客戶並肩作戰,提昇技術能量,從容面對汽車產業趨勢的變化,共同邁向新能源車的市場。


● MFC:2023年,協易科技精機(中國)有限公司成立20週年,目前的基本狀況是怎麼樣的? 取得哪些成績?

郭挺鈞:協易科技精機(中國)有限公司設立於2002年,耕耘中國市場20多年,研發生產技術逐年進步,技術體係日益完善,並已取得專利項目50多項,2017年起陸續成立〝崑山 市工程技術研究中心〞及〝蘇州市智能化沖壓工程技術研究中心〞,2018年更授予崑山千燈鎮”十強百佳”高質量發展企業的最高榮譽- 高質量發展“十強企業”, 兩度評審通過高新技術企業,不僅見證中國製造業高品質發展的道路,也是協易科技多年來努力的肯定。 2023年6月,協易科技精機更入選為省工程技術研究中心,入選計畫為「江蘇省高精度智慧協同壓機組合製造工程技術研究中心」。

後疫情時代,機械設備加速向智慧服務轉型,協易科技精機更將持續發展高精度、高智慧的沖床製造與研發,開發產業關鍵技術,提供成熟的配套技術、產品與工藝,促進產業交流 ,將成果轉化和技術輻射帶動相關產業技術的提升和進步,為提升江蘇產業技術創新和競爭力盡最大的貢獻。

高精度曲軸機械沖床為協易主要產品,屬於〝五基〞產業技術基礎領域,率先實現零件、關鍵技術的突破,通過了國內JIS 1級精度沖床製造驗證,符合小巨人「專精特新 - 專業化、精細化、特色化、新穎化」中小企業的標準,獲」2022年度省級專精特新中小企業」的肯定。

未來,協易更將秉持「專精特新」企業發展精神,進一步強化產品與服務,提供產業客戶更高品質、更安全的沖壓作業環境,最終提升沖床供給系統的品質與水準。


● MFC:協易科技精機在整個協易機械工業集團的定位是怎麼樣的? 未來的發展策略如何?

郭挺鈞:協易機械工業創立於1962年,走過60多年的歷程,以〝SEYI〞自有品牌行銷全球。 早期隨著客戶開始向中國大陸擴張,協易也在崑山建立了工廠,2003年正式投產。 協易在中國大陸的銷售持續成長,在公司整體銷售組成中佔據重要地位,是我們極為關注且極具價值的市場。

隨者產業升級、應用轉型,協易的產品研發與製造也從傳統機械式沖床、閉式沖床,發展至具節能環保的數控式伺服沖床,近年更結合IoT物聯網技術,發展智慧沖壓解決方案 。

面對未來,我們也將遵循總公司的全球發展策略推動「雙永續」:

第一個永續是協易機械朝向百年製程企業邁進,持續在沖床本業上,結合先進物聯網、大數據、數位科技技術邁入智慧製造行列。

第二個永續是持續推動ESG(環境、社會和治理)願景工程,回應雙碳目標、著力於ESG各面向的工作,將環境和社會因素納入策略考慮,制定永續發展的商業模式和產品 ,將企業永續發展的責任與精神,落實於企業日常營運的環節,持續關懷在地、落實在地經營。

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2023-11-01