根据中国汽车工业协会（以下简称“中汽协”）的统计，今年1～6月，新能源汽车产销分别完成266.1万辆和260万辆，同比均增长1.2倍，新能源汽车的市场占比已经达到21.6％。它们的核心是高压电池存储单元和围绕它们的电池托盘。电池托盘又称电池盒、电池壳、电池托架、电池下箱体，是新能源汽车动力电池的主要承载部件，主要用于固定和安装新能源汽车动力电池的金属密闭结构，承载能力、密封性、可装配性等要求高，焊接制造难度大，质量要求高。

铝合金电池托盘是目前主流的电池托盘设计方案，但由于采用拼接方法，需要将不同的部件通过焊接等方法进行拼接，需要焊接的零件较多，工艺复杂，仍有改进空间。

专注于汽车驱动的金属加工专家BENTELER公司（以下简称“本特勒”）早就意识到，这只是问题的一个方面。本特勒汽车事业部负责人Christian Buse告诉我们，“对于整车厂，成本因素越来越重要。它正日益超越轻质结构。不锈钢的优势不仅在于材料成本低，还在于它是抗腐蚀的，并且具有高熔点，可有效保证车内人员的安全。”此外，还有极其重要的一点是不锈钢的激光密封焊接高度可靠，可重复性高。本特勒公司在连接内燃机的废气系统时，已经对通快的激光焊接和系统有了积极的经验。所以Buse和他的同事Conrad Frischkorn向他们的长期合作伙伴 —— 通快集团提出了电池托盘的想法。

图1_本特勒研制的不锈钢电池托盘

01 贯穿整个过程的专有技术

本特勒项目负责人Frischkorn解释说，“我们的目标是开发一个灵活的、可扩展的电池托盘，该电池托盘由不锈钢制成，底部集成了一个冷却板。我们开发的折叠箱概念有助于确保碰撞安全，最佳地利用电池的安装空间，并通过更少和更短的焊点来实现。”

自动化生产需要一个冲压激光系统、一个折弯单元和一个激光焊接系统。想要凑齐这些设备和专业知识，通快是本特勒最理想的选择。

所以，本特勒的Buse和Frischkorn很快就找到了通快汽车行业管理部门负责人Mauritz Moeller。通快Moeller经理提到。“本特勒需要一个能提供整套方案的合作伙伴，不仅涉及工艺，还要为接下来的批量生产建立一个完全自动化的加工链。”

图2_本特勒与通快组成了项目团队（从左至右：Conrad Frischkorn, Christian Buse, Mauritz Möller）

通快成熟的专利技术BrightLine Weld（环芯可调焊接技术），可在批量生产的高节拍情况下，实现不锈钢的无飞溅焊接。这避免了返工，又能保护设备和扫描振镜。

然而，对于本特勒的任务来说，最重要的是该技术可以用来生产完美的气密和氦密接缝，正如Moeller所解释的那样，“超高速焊接需要向材料输入特定的热能。这是确保焊接时熔池稳定的唯一方法。在形成焊缝时，没有材料在加工过程中被喷走。孔隙不会形成，而这正是BrightLine Weld所擅长的。”

图3_通快专利环芯可调焊接技术可以用来生产完美的气密和氦密接缝

02 这里不接受“不可能”

在这次成功的刺激下，Buse和Frischkorn立即将目光投向下一个挑战。Buse解释说，“在电动汽车方面，仍有很多可供设计的空间。在我们的日常工作中，我们利用这一点来研究市场今天不需要的解决方案，也许明天也不需要，但未来总有一天会需要。”

由于使用不锈钢制造电池外壳的想法还没有得到客户的认可，Buse和Frischkorn现在正在考虑如何将在不锈钢气密焊接中取得的积极成果也应用于目前仍很流行的铝。

“铝在我们的客户中确实有很高的接受度,” Frischkorn说，“但他们中的大多数人建议我们不要试图用激光来密封焊接这种材料。”但这两位开发者并没有因此而气馁，正如Buse所说的，”我们的座右铭是：'我们使之成为现实'，我们把不断发展现有的流程并将产品反复测试视为我们的任务，这给了我们一个先机。如果你只有在市场要求的时候才开始思考和开发新的东西，那就太晚了"。

03 为一切做好准备

通快的技术专家也有这种态度，他们专门为本特勒公司开发了一项全新的技术：MultiFocus多焦点光学系统。TruDisk激光器与BrightLine Weld环芯可调焊接技术以及专利的MultiFocus多焦点光学系统的结合实现了以前不可能实现的目标：铝的气密性焊接。BrightLine Weld首先将激光束在内芯和外环之间分割。处理光学元件也将其分成四个单独的光点，在每个光点中，环和芯被叠加。这些光点相互定位，形成一个连续开放的匙孔。这防止了气体夹杂，从而也防止了焊缝的塌陷。到目前为止，这一直是焊接铝时的症结所在。

初步测试和CT图像显示，该工艺可用于生产高强度和无孔无裂纹的焊缝。本特勒正在验证批量生产时的结果。Buse: "我们更多地从研发的角度来看待这一技术进步。在电动汽车领域几乎没有任何标准，一切都在发展中。而我们希望为一切做好准备"。

除了自己即使面对逆风也不屈服和埋头苦干的态度外，本特勒还像过去一样，以同样的心态建立发展伙伴。这有很多好处，Frischkorn说：“当专门的合作伙伴为了一个共同的发展目标把他们的专有技术组合在一起时，工作就会更有效率，发展时间就会更短，成本也会更低。”最终，每个人都会从合作中受益， Buse补充道："在电动汽车领域，还有很多事情是可以实现的。因此我们在所有的方向上保持开放的态度是很重要的，我们也很欣赏通快的这一点。"

关于本特勒

图4_本特勒公司

本特勒集团不断开拓进取，已成功运营140多年。本特勒汽车事业部自2002年进入中国市场以来，已建立了15家工厂，在亚太地区为客户提供先进的生产以及定制化的工程开发解决方案。本特勒——专业驱动，始于1876。

AMTS关注汽车激光工程，聚焦汽车白车身、零部件、动力总成、内外饰领域的激光加工生产设备及交钥匙系统工程，集中展示汽车白车身激光焊接、切割交钥匙工程，汽车零部件焊接设备及交钥匙工程，汽车动力总成激光焊接设备及交钥匙工程，汽车内外饰激光焊接与切割设备及交钥匙工程，新能源汽车锂电池焊接设备及交钥匙工程，激光打标技术，商用车车架、底盘激光焊接工程等行业解决方案。

11月30日-12月2日，AMTS & AHTE 将首次联手移师深圳，依托AMTS & AHTE 十余年的汽车制造与工业装配资源及大湾区电子、机械、医疗、自动化、3C等产业优势，打造华南地区汽车工程行业及装配集成解决方案一站式展示平台——AMTS & AHTE South China 2022，立足华南并辐射东南亚市场。展会将联合同期七展，通过展示汽车工程行业及装配集成解决方案，促进华南地区汽车（新能源）整车制造，新能源电池、电机、电控，智能汽车（汽车电子、自动驾驶、智能网联、智能驾舱），电子制造（3C电子、工控电子），半导体与集成电路，医疗器械，家电，食品饮料包装等行业领域自动化升级改造，助力客户开拓华南市场，挖掘新商机。展会整体展示规模达12万㎡，汇聚超3,000个参展企业及品牌，预计吸引超过10万行业观众莅临参观。 

展会同期还将举办第三届新能源动力电池制造工程大会。大会聚焦电池包轻量化、成本及安全的有效均衡方案、动力电池产线自动化与数字化的融合、电池包轻量化的胶接工艺等解决方案，为新能源领域专业人士提供一个交流的平台，共话智慧能源的未来发展，探索未来新型可持续能源汽车。通过论坛、专家讨论、商务交流等方式，为行业打造以技术交流为基础 商务对接为核心的交流平台。

欲了解更多激光焊接技术在电动汽车制造的生产应用，来AMTS & AHTE South China 2022，深圳见！

图文来源：激光制造网LaserfairCom

参展咨询：

电话：86-21-2231 7375

邮箱：amts@rxglobal.com

展会预告：

· AMTS & AHTE South China 2022

2022年11月30日-12月2日 深圳国际会展中心（宝安新馆）

· AMTS 2023

2023年7月5-8日 上海新国际博览中心

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