정밀 스탬핑 부품에 대한 신에너지 차량 수요
신에너지 차량, 배터리 케이스, 경량, 정밀 스탬프, 자동차 공급망, 전기 구동 시스템, 열 관리
세계 자동차 산업은 한 세기 만에 볼 수 없는 전력 시스템 변화를 경험하고 있습니다. 신에너지차(NEV) 보급률은 2020년 5% 미만에서 2025년 35% 이상으로 높아졌고, 유럽과 중국 시장에서도 단계적으로 50%를 넘어섰다. 이러한 구조적 변화는 하드웨어 스탬핑 산업에 심오하고 다차원적인 영향을 미칩니다. 스탬핑 부품의 카테고리 맵을 재편할 뿐만 아니라 재료, 정밀도 및 공정 신뢰성에 대한 점프 요구 사항도 제시합니다. 본 논문은 신에너지 차량이 배터리 시스템, 전기 구동 시스템, 차체 경량 및 열 관리
배터리 팩 케이스: 스탬프 "신세계"
파워 배터리 팩은 신에너지 차량의 핵심이자 가장 가치 있는 증분 조립품입니다. 쉘 스탬핑 부품 시장은 거의 0에서 수백억 달러로 뛰어올랐습니다. 배터리 쉘은 배터리 셸, 모듈 프레임 및 전체 패키지 하부 셸의 세 부분으로 나뉩니다. 배터리 쉘은 일반적으로 벽 두께 균일성, 기밀성 및 표면 청결도에 대한 매우 엄격한 기준을 가진 니켈 도금 강철 스트립 또는 0.3mm~0.8mm 두께의 알루미늄 합금 스트립을 사용하여 정밀 딥 드로잉 프로세스를 채택합니다. 4680 대형 원통형 배터리 쉘을 예로 들면 깊이-지름 비율이 1:2.5를 초과하며 기존의 멀티 스테이션 스트레칭은 바닥 파손 또는 벽 주름이 발생하기 쉽습니다.
구조적 보호 부품으로서 배터리 팩의 하부 쉘은 초기에 수십 개의 스탬핑 부품으로 용접되었으며 현재는 통합된 대규모 스탬핑으로 진화하고 있습니다. 알루미늄 합금 통합 하부 쉘은 6000 시리즈 또는 7000 시리즈 플레이트를 채택하며 멀티 스테이션 연속 다이 또는 시리즈 스탬핑 라인으로 형성됩니다. 스탬핑 깊이는 200mm 이상에 이를 수 있어 냉각수 채널 설계 및 다이의 열 균형 관리에 대한 매우 높은 요구 사항을 제시합니다. 동시에 배터리 팩의 IP67/IP69K 밀봉 등급을 충족시키기 위해서는 쉘의 플랜지 표면의 평탄도와 구멍 정확도가 0.1mm 미만에 도달해야 하므로 대형 톤수 글로벌 주요 배터리 제조업체는 쉘 공급의 안전성과 일관성을 보장하기 위해 자체 스탬핑 공급망을 배양하거나 자체 내부 스탬핑 용량을 구축하고 있습니다.
전기 구동 시스템 스탬핑 부품: 고정밀 및 고속의 도전
전기 구동 시스템은 연료 차량의 엔진과 변속 장치를 대체하여 모터 스테이터 및 로터 코어, 감압기 기어, 인버터 셸 및 연결 구리 막대와 같은 일련의 스탬핑 부품 요구 사항을 제공합니다. 그 중 모터 스테이터와 로터 코어는 0.25mm에서 0.35mm 두께의 비방향 실리콘 강판으로 적층되며 스탬핑 정확도는 모터의 효율에 직접적인 영향을 미칩니다. 실리콘 강판 스탬핑은 고속 마이크로 스탬핑 범주에 속합니다. 스탬핑 시간은 보통 분당 400~800회입니다. 다이의 가장자리 간격은 재료 두께의 3%~5% 이내로 제어해야 하며 버 높이 드라이브 모터의 속도가 20000rpm 이상으로 이동함에 따라 철심의 라미네이션 계수 및 동축성에 대한 요구 사항이 점점 엄격해져 정밀 프로그레시브 다이 및 온라인 적층 리벳 기술의 반복적인 업그레이드를 유도합니다.
인버터 하우징은 일반적으로 알루미늄 합금 다이캐스팅으로 만들어지지만 내부 버스 바, 실드 및 냉각 플레이트에는 두꺼운 스탬프가 찍혀 있습니다. 구리 버스 바 스탬프는 고전압 방전을 방지하기 위해 매우 높은 표면 마감과 가장자리 모따기가 필요합니다. 일부 고성능 모델은 마이크로 스탬프를 위해 산소가 없는 구리를 사용하기도 하며 두께 정확도는 ±0.01mm가 필요합니다. 이는 스탬핑 프로세스의 일관
차체 경량: 알루미늄 및 고온 성형 강철의 스탬핑 레이스
순항 범위에 대한 신에너지 차량의 불안은 차체의 경량화를 더 깊은 수준으로 끌어올립니다. 4개의 도어, 2개의 커버, 펜더 및 기타 커버 부품의 알루미늄 시트 적용 비율은 연료 차량의 10% 미만에서 30%-50%로 빠르게 상승했습니다. 알루미늄 합금 스탬핑의 어려움은 낮은 n-값과 r-값, 좁은 형성 창 및 상당한 반동에 있습니다. 현재 알루미늄 시트 커버 부품은 주로 멀티액션 에어쿠션이 장착된 서보 펀치를 사용하므로 스트레칭 중 가변 압력 제어를 통해 균열과 주름을 피할 수 있습니다. 일부 고급 모델에서는 알루미늄 판 고온 성형 강화(HFQ) 기술도 대량 생산되었습니다.
차체 안전 구조 부품 분야에서는 고온 성형 붕소강(PHS)이 그 위치를 계속 확장하고 있습니다. 신에너지 차량은 배터리가 바닥 아래에 배열되어 있어 측면 충격 침입에 대한 내성이 매우 낮아 배터리 팩의 B-필러, 임계 빔 및 측면 충돌 방지 빔이 1500MPa 또는 2000MPa의 고온 성형 강철을 많이 사용하도록 강제합니다. 이러한 부품의 핫 스탬핑 생산 라인은 가열로, 고속 전달 조작기, 서보 유압 프레스, 몰드 내 퀼팅 시스템 등 고도로 자동화되어 있으며 단일 생산 라인에 대한 투자는 1억 위안을 훌쩍 넘을 수 있습니다. 중국은 2024~2025년
열 관리 시스템 스탬핑 부품: 정밀한 온도 제어의 장본인
신에너지 차량의 열 관리 시스템은 배터리 냉각, 모터 냉각, 객실 열 펌프 및 전력 전자 열 소산과 같은 여러 회로를 포함하는 연료 차량보다 훨씬 더 복잡합니다. 이 시스템은 많은 수의 스탬프 냉각 플레이트, 러너 플레이트 및 워터 챔버를 생성했습니다. 이러한 부품은 일반적으로 스테인리스 스틸 또는 알루미늄 합금 시트로 스탬프를 찍고 다른 스탬프 부품, 레이저 용접 또는 마찰 교반 용접으로 브레이징되어 밀봉된 러너를 형성합니다. 스탬핑 프로세스는 용접 표면의 부드러움과 러너 섹션의 배터리 급속 충전 전력이 800V 이상으로 이동함에 따라 액체 냉각 플레이트의 열 소산 밀도가 급격히 증가하고 스탬핑 러너의 기하학적 정확도는 밀리미터 미만 수준에서 마이크론 수준으로 진화하여 스탬핑 프로세스를 에칭 + 스탬핑 복합 프로세스 방향으로 촉진합니다.
공급망 환경의 재편
신에너지 차량의 정밀 스탬핑 부품에 대한 수요가 공급 업체 피라미드를 재편하고 있습니다. 전통적인 Tier 1 스탬핑 대기업은 전기화 제품 라인의 전환을 가속화하고 있으며, 배터리 케이스와 전기 드라이브 스탬핑 부품을 중심으로 한 다수의 기술 선진 중소기업이 급부상하고 있습니다. 배터리 안전의 핵심 요소를 확보하기 위해 자동차 업체들은 스탬핑 공급업체와 깊이 결속하고, 배터리 공장 내부에 스탬핑 라인을 직접 구축해야 하는 'factory-in-a-factory' 모델까지 채택하는 방식이 늘고 있다. 이러한 수직 통합 추세는 스탬핑 기업의 납품 대응 속도와 품질 관리 시스템에 대한 새로운 기준
