【汽车材料网】所有电动汽车都需要电池外壳,里面装有高压电池、电气元件、传感器和连接器,有助于汽车框架的结构和安全方面,并保护关键部件免受潜在的冲击、热量和水的影响。
福特F-150皮卡是在美国大受欢迎的车型之一,福特F-150Lightning是福特汽车推出的首款纯电动皮卡汽车,使用的是来自韩国SK用的电池。近日,据外媒报道,麦格纳为2022款福特F-150Lightning纯电动皮卡提供电池外壳。

麦格纳2022款福特F-150Lightning 的电池外壳可保护电电池
麦格纳的轻质铝制外壳有助于最大限度地减少卡车电池的附加质量。
F-150Lightning电池外壳将是麦格纳在北美市场为福特制造的首款产品。电池外壳材料采用铝挤压件和冲压件,并使用激光混合和冷金属过渡(CMT)焊接的组合工艺进行组装,以确保坚固性。
今年早些时候已有报道称,麦格纳在美国密歇根州圣克莱尔市名为“麦格纳电动汽车车身结构工厂”的新制造基地已经破土动工,该工厂将为2022年全新的GMC悍马电动车制造复杂的电池壳体。
此次麦格纳为福特提供铝电池外壳,将这种新的电池壳体技术推向市场又一次证明了麦格纳为汽车制造商提供全系统解决方案的能力。
当前,麦格纳正在利用其在车辆结构领域处于行业领先地位的车身和底盘专业知识,为全球客户提供全面的能力和工程解决方案。开发的电池外壳可以采用钢、铝、轻质复合材料和多种材料解决方案,以满足不同客户的个性化需求。
中国汽车材料网梳理了当前新能源汽车应用的钢、铝、复合材料和多种材料电池包壳体解决方案,部分精彩内容分享如下:
电池包下壳体的选材
钢制下壳体:一般采用传统钢板焊接而成。但传统钢制壳体不仅在重量方面表现弱势,其主要还存在防腐的难题,特别是高温条件下的腐蚀性问题。高强钢强度大幅提高,可实现箱体的薄壁化设计,实现轻量化,且高强钢相对于其他材料具有成本优势,通过高强钢替代传统低碳钢用于箱体制造,是电池包壳体轻量化发展的一个重要方向。

安赛乐米塔尔S-inmotion®高强钢电池包壳体结构图
铝合金下壳体:随着消费者对续航的要求越来越高,电池电量需求也越来越大,电池箱体的尺寸也相应地变得更大。铝型材箱体由于尺寸设计范围大、模具开发成本低、材料性能优越等优点获得了大量的关注。

蔚来ES8的铝型材电池包下箱体
碳纤维复合材料下壳体:碳纤维一直以来都是车用轻质材料的宠儿,但限于成本压力,应用有限,但行业对碳纤维材料的应用热情未减。

SGLCarbon公司碳纤维复合材料电池外壳
电池包上壳体的选材
SMC上壳体:SMC材料具有优异的轻量化效果,且价格低、耐腐蚀性好、绝缘性好,是目前较受欢迎的电池包壳体的轻量化替代材料。北汽C30、C33;广汽A3X、A51等车型均有使用。

不同材料电池包上壳体的性能对比
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IEV5电池上盖
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1mm钢板
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SMC
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MPPO-GF30
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PP-LGF35
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TSM-G430F
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密度(g/cm3)
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7.8
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1.8
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1.32
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1.37
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1.40
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重量(g)
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14.2
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11.5
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8.5
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8.8
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9.1
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减重效果(%)
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——
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减重19%
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减重40%
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减重38%
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减重36%
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材料特点
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刚性高,质量重
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成型效率低,不可回收
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高钢低韧,加工温度高,可回收
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减重明显,可回收,不能满足火烧要求
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中钢高韧,可回收,满足火烧要求
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备注
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壁厚1mm
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壁厚2.8-3.5mm
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壁厚2.8-3.5mm
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壁厚3.0-3.2mm
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壁厚3.0-3.2mm
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电池包壳体用材主流方案:挤压铝合金下壳体+PP/玻纤复合材料上壳体
新能源汽车轻量化发展的迫切需求催生了电池包壳体的多材料应用方案,行业各主机厂及电池包生产企业均在研究开发电池包壳体的新型解决方案。就目前发展来看,铝合金下壳体和塑料上壳体的方案较具轻量化的前景。下壳体采用铝挤压型材+搅拌摩擦焊++MIG焊的方案,综合应用成本低,性能满足要求,且可实现水冷电池的循环水道的集成。上壳体采非金属上壳体,主要用到PP/玻纤+LFT-D模压工艺,提高生产的效率且可满足火焰燃烧和密封性能要求,且模具成本较低。
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来源:互联网 汽车材料网编译整理







