電動汽車革命

電動汽車(EV)革命繼續改變著世界汽車車隊的外觀、感覺和駕駛方式。曾經非常罕見的電動汽車,在全國各地的高速公路和小路上巡航的數量穩步增加。電動汽車改變了傳統的汽車定義範式,因為它們與傳統的內燃機汽車有很大的不同。隨著對電動汽車的需求不斷增加,汽車製造業必須繼續快速適應,因為沒有回頭路可走,特別是隨著全球電動汽車充電基礎設施的投資越來越多。到目前為止,製造電動汽車盈利的任務與開發用於驅動汽車的尖端技術一樣具有挑戰性。

為汽車提供動力的先進燃料電池的組裝和安裝可能仍將是電動汽車製造中最具挑戰性的方麵。雖然有各種獨特的陽極/陰極對,在技術上可以為電動汽車提供動力,但鋰離子電池已經成為領先者。作為重大研發突破的受益者,用於智能手機的鋰離子電池技術的變體也為智能手機提供了動力日產葉,美國最暢銷的電動汽車

日產Leaf的剖麵圖
日產Leaf電動車的剖麵圖電池。Leaf包括一個24kWh的鋰離子電池組,由48個模塊組成,每個模塊包含4個電池單元,共192個電池單元。

在過去的幾年裏,這些燃料電池中使用的各種技術已經迅速發展。通常情況下,燃料電池“電池組”是由不同的電池供應商將較小的模塊電池組裝而成的。然而,隨著電動汽車製造商繼續提高產量,他們將尋求更多的電池組製造工藝,以實現顯著的生產成本節約。

領先的行業先鋒,特斯拉汽車為了實現這一目標,美國計劃投資50億美元建設其自封的“Gigafactory”這將顯著擴大該公司的電池生產能力。完工後,特斯拉希望每年能夠生產50萬個電池組,並通過幾乎完全由原材料內部製造和組裝電池組,在這個過程中節省大量成本。

電動汽車電池組製造代表了一種全新的汽車製造工作,因為燃料電池電池組的組裝與傳統內燃機的製造工作有著本質上的不同。傳統的汽車發動機缸體由厚重的鑄鋼件和幾十個完整的活動部件組成,這些部件都是在非常嚴格的公差下精心組裝的,而電動汽車電池組則沒有這些考慮。如此看來,電池組製造是電動汽車製造商需要掌握的新挑戰,這也正是特斯拉超級工廠的目標。

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田納西州士麥那汽車裝配廠,一名技術人員正在拆卸電池組上的蓋子。

電池組製造無疑是該行業最大的製造挑戰,但也有其他挑戰。電動汽車設計的關鍵挑戰之一仍然是不斷尋找創造性的方法,以盡可能降低車輛的整體重量,並在生產過程中成功實施減重設計。為了實現這一目標,人們對車輛中每個係統的幾乎每個方麵都進行了仔細檢查。車身在設計上一絲不苟地考慮到了減重,通常使用輕質鋁合金,而不是較重的鋼合金。車身框架的各個部分以模塊化的方式連接,使用先進的粘合劑粘合工藝,而不是傳統的熔焊工藝,以進一步減輕重量並避免困難的鋁焊接。電動汽車輪胎通常被額定為在更高壓力下充氣,以最大限度地減少滾輪摩擦,有時是自密封的,以消除對備用輪胎的需求和隨之而來的額外重量。

所有這些因素都代表了在設計和製造電動汽車時必須考慮的重大新挑戰,但電動汽車的設計固有的一些優勢表明了值得注意的生產優勢。

例如,典型的電動汽車沒有齒輪傳動係統,因為扭矩隻是電機電流的函數,這與傳統的內燃機明顯不同,後者扭矩是發動機功率和齒輪傳動的函數。正因為如此,齒輪係統不需要產生扭矩。

特斯拉的傳動係統設計簡單,流線型,重量輕。

此外,不可忽視的是,電動汽車沒有當今道路上所有傳統汽車都有的笨重的排氣係統。這是非常重要的原因遠不止是在汽車上少安裝一個係統。它之所以重要,是因為它減輕了整體重量,並為在工廠的測試軌道上對汽車進行關鍵的實時質量檢查提供了機會,因為它是一款零排放汽車。這類檢查通常在製造過程的最後一步進行。

電動汽車革命當然提出了獨特的挑戰,在實現盈利、高效汽車製造的道路上必須克服這些挑戰,但它也提供了內燃機汽車永遠不可能實現的獨特機遇。電動汽車將繼續存在,製造商將繼續尋找創造性的方法來應對重大的生產挑戰。

MISUMI為從電池組組裝到電池組拆卸的各種電動汽車應用提供解決方案。請訪問我們的專用頁麵了解更多信息在這裏

作者簡介

Carlicia Layosa

Carlicia是MISUMI的產品營銷工程師。她擁有伊利諾伊大學芝加哥分校的機械工程學士學位和能源工程碩士學位。她是SOLIDWORKS認證員工,Marketo認證專家,對教育和培訓充滿熱情。

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