新能源汽车发展对制造工艺与装备的影响分析
1 新能源汽车发展现状阐释
新能源汽车是现代社会关注的热点话题,当前,传统汽车的生产与销售的增长幅度明显下降。根据相关调查结果发现,2015 年1-10 月期间,国内新能源汽车的生产量超过了18 万辆,而销售量也超过了17 万辆,产销同比增长分别是2.7 倍与2.9 倍。特别是纯电动汽车的产销,远远超美国,并发展成全球范围内新能源汽车的最大市场[1]。综合考虑环境保护与节能实际需求,中央与地方也逐渐出台有关新能源汽车发展的支持政策与鼓励策略,一定程度上推动了新能源汽车研发与制造,也实现了产业链的配套性发展,促进商业模式的完善性发展。而且,很多城市节能和新能源汽车示范推广应用工程也开始全面推广,充电设施的建设与服务配套趋于完善。综合考虑当前环境污染严重的情况,新能源汽车发展势在必行,能源紧张也为新能源汽车发展提供了必要动力,特别是技术水平的改革,使得新能源汽车研发与生产获取了必要的技术支撑。
由此可见,新能源汽车也是未来汽车领域发展重点方向,研发与制造新能源汽车,不仅将世界汽车产业发展方向真实地体现出来,同样也成为各国汽车制造厂商的必要发展战略。
当前,人们更强调新能源汽车产品工程技术,最主要的原因就是其与新能源汽车功率、电池的寿命与续驶里程等相关性能指标存在紧密的联系。为确保电动汽车市场竞争能力的不断提高,不仅应强调新能源汽车产品工程作用,同样要强调电动汽车制造工程技术与工艺、装备等多个方面[2]。尤其是在新能源电动汽车市场需求量不断加大的情况下,生产量也随之提高,而制造技术的先进性与高效性,会直接影响其市场竞争实力,确保产品制造质量的稳定性。
2 新能源汽车发展对制造工艺与装备的影响
对于传统汽车制造行业的发展而言,金属切削加工工艺的应用十分广泛,尤其是发送机、传动轴、变速器与制动器等相关零部件,在实际加工制造方面需要对金属切削加工工艺提出要求。而在传统汽车动力总成生产制造方面,金属切削加工机床与切削加工刀具的使用量也明显增加,直接影响到了发动机与变速器制造的质量与成本支出等。需要注意的是,机床与刀具制造行业和汽车制造行业直接的联系十分紧密。自2009 年起,我国的汽车产销量就始终位居全球第一位,所以机床消费量也是全球第一位。
其中,汽车制造行业对于金属切削加工刀具的需求量也很大。但以上发展现状会受到电动汽车发展速度的加快而发生改变。
在纯电动汽车发展的过程中,动力总成制造也无需对传统内燃发动机加以利用,而且无需发动机缸体、连杆、缸盖与曲轴等零部件[3]。通过加工中心的机床或者是自动生产线等加工的不同类型零件都不会再被应用。
对于动力总成零部件加工车间,也是汽车制造行业使用金属切削加工机床与不同类型的切削加工刀具量最大部门。若大批量地发展生产纯电动汽车,那么大量生产也会对传统的动力总成生产制造予以替代。
在这种情况下,首先金属切削加工机床与不同类型切削加工刀具的使用就会下降;其次,既有制造工艺与车间也会实现进一步地转型;再次,制造工程师与生产线的工作人员会调整岗位,以期能够与全新生产工艺需求相适应;最后,机床与刀具制造企业会受到一定的影响。
而以上讨论都是以纯电动汽车而言,在混合动力汽车良好发展的背景下,其内部始终采用了内燃机系统,所以,内燃机制造过程中所涉及到的连杆、缸体、曲轴与缸盖等相关零部件也始终被应用,因而对于金属切削加工需求并未发生明显改变。
即便纯电动汽车大力发展,对于金属切削加工的需求也仍存在部分零部件没有改变,特别是传动轴、减速器、制动器以及差速器等零部件金属切削加工需求,并未发生变化。除此之外,会适当地增加部分金属切削加工量,也就是在新能源汽车驱动电动机制造方面,特别是电动机壳体与电动机轴,要求开展金属切削加工作业,进而针对新增模具加以金属切削的加工处理[4]。
3 新能源汽车制造对上下游产业链影响研究
新能源汽车的发展,使其生产制造工艺与装备都明显改变,而且动力总成制造也随之变化。若是纯电动新能源汽车,在动力总成制造方面的全新需求体现为:
①电池系统制造工艺、电动机驱动系统与电控系统制造工艺以及充电设备制造。在生产锂电池的时候,所需的系统与装备如图1 所示。
对于设备的需求,集中表现在电极涂布机,主要的功能就是在金属箔片上均匀地涂抹经过搅拌的浆料;注液机的功能就是在流水化生产方面,在电池包装材料内部注入电解液;对于卷绕机而言,则是将已经制造成极片进行卷绕并形成电池。
②新能源汽车大量制造以及对传统汽车的替代,会对产业链带来一定程度的影响,尤其上游与下游产业链。其中,部分既有大需求量的原材料亦或是零部件工艺与装备无需降低使用量,同时还会形成全新需求。针对上游产业链而言,在电池制造方面要使用大量的新型电池正极材料、负极材料以及隔膜等零部件,而且也要具备制造零部件所需要使用的工艺设备[5]。在下游产业链方面,还会有充电设施与服务等相关需求,使得电池回收处理需求量也增加,而且具备一定的工艺装备。但仍需要注意的是,新能源汽车在制造方面,已经逐渐由中小批量生产向着大批量生产方向发展,而且在制造工艺、使用设备与质量控制方法等多个方面都有明显的差异,同样也会形成全新需求。在此基础上,还会形成诸多改变与全新需求,而根据市场的需求,也对制造工艺和装备产生了极大的影响。为此,应正确认知新能源汽车发展带来的影响。
4 结束语
综上所述,新能源电动汽车的大规模生产能够替代传统的内燃机汽车,且在汽车制造工艺与装备等方面也会有所改变,进而对上下游产业链产生了一定程度的影响。仍需注意的是,制造工艺和装备改变所带来的影响并不仅仅体现在技术层面,同样也有与之相关联的人员。在新能源汽车发展的过程中,必须要正确认知环境保护与能源消耗量降低的重要作用,正确认知其对于制造工艺与装备的影响程度,对既有上下产业链加以改变,为新能源汽车的全面可持续发展提供有价值的参考依据。