在新能源汽車爆發式增長的今天,電驅系統是整個電動新能源車最關鍵的系統,它的效率、重量和成本直接決定整車競爭力。然而,行業討論往往聚焦于電機設計、電池能量密度,卻鮮少提及一個關鍵環節——壓鑄工藝。
事實上,從電機殼體到電池包支架,電驅零部件的輕量化和性能突破,背后離不開壓鑄技術的持續革新。高真空壓鑄、一體化成型、半固態工藝……這些“隱形推手”如何助力電驅系統進階?壓鑄技術是目前最具性價比的輕量化成型技術,又有哪些頂尖壓鑄供應商在改寫行業規則貢獻了巨大的力量,他們用它們的壓鑄技術改寫著行業規則。
一、電驅零部件的壓鑄需求:輕量化、高精度、低成本
1、電機殼體:傳統鑄鐵笨重,鑄鐵熱傳導率差,影響散熱,有了高效低成本的壓鑄技術,使鋁合金電機殼成為主流,壓鑄技術能做出3mm的壓鑄件,甚至達到2mm依然良好成型,高性能鋁合金壓鑄件的抗拉高強度(抗拉強度≥250MPa)。采用高真空鋁壓鑄電機殼體,相對鑄鐵減重35%;采用高真空鋁合金壓鑄,甚至達到了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%(依據車型不同,復雜度不同,設計指標不同和載荷不同有所區別)。
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電驅系統將逆變器與電機殼體壓鑄為一體,減少40%連接件,很好的滿足逆變器殼體的需求。
3、電池包結構件: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構剛度(達到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行業痛點?
1. 輕量化與強度:采用高強鋁合金(如A380,AlSi10MgMn)和鎂合金,結合高真空壓鑄(孔隙率<0.5%),抗拉強度超300MPa,延伸率達到10%,可焊接的壓鑄件,完完全全的實現減重30%~50%。
2. 高集成度:通過超大型一體化壓鑄(如6000T以上壓鑄機)減少零件數量,嵌件工藝預埋鑲件/冷卻管路,提升結構剛度。
3. 降本增效:開發免熱處理合金(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)結合納米涂層實現IP69K防護。
5. 可持續制造: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IP69K;力勁、伊之密、海天、布勒提供關鍵設備與工藝支持。壓鑄工藝正推動電驅向“少零件、高性能、低成本”升級。
“沒有壓鑄工藝的進步,電驅系統的集成化設計只能是紙上談兵?!薄畴婒屍髽I技術總監
來源:壓鑄快訊微信公眾平臺