輕量化——新能源汽車電池托盤新工藝鎂合金應用的前景

在碳中和背景下，新能源汽車發（fā）展趨勢較為明確。電（diàn）池模塊（kuài）是（shì）汽車（chē）的核心組（zǔ）成部分，而電池托盤作為整個（gè）電池模塊的支撐，也經曆（lì）了從材料到工藝的創新發展，具有多種功能性係統融合的（de），可靠（kào）性更高、功能更豐富的電池托盤將是未來的發展方向。

近年來,汽車行業發展較快,已經一（yī）躍成為（wéi）我國經濟的支柱產業，汽車已成了人們（men）出行必（bì）不可少（shǎo）的工具。但汽車的日（rì）益增多也帶來了能源浪費、環境汙染等問題,人們（men）呼籲節能減排（pái）、輕量化、綠色可持續發展的聲音愈加強烈。

新能源汽車（chē）三電係統由於新能源汽車（chē）電池箱工況環境惡劣,會受高低溫變化、撞擊、水等影響,因而對電池係統結構要求較高（gāo）。特別是電池托盤（pán），它長時間地承受著蓄電池的重量，並受到（dào）運行中的加減速變化、轉向、顛簸撞（zhuàng）擊、高低溫變化等（děng）影響,而且它位（wèi）於汽車的前艙裏的前縱梁位置,易接觸到水、機油（yóu）等液體,易腐蝕,因而電池托（tuō）盤需具備高強度、耐腐蝕等性能。

新能源汽車動力電池盒分為（wéi）托盤和上蓋。電池托盤，主要用於承載（zǎi）電（diàn）池模塊，一般采用金屬製作，上蓋（gài）主要起密封、保護作用，可采用金屬（shǔ）或是複合材料製作，相（xiàng）對於托盤來說更輕薄。動力（lì）電池盒的主要作用是承載電池模塊，起（qǐ）到密封保護作用，對電池包的正（zhèng）常工作至關重要。

鋼製電池托（tuō）盤

其中傳統的電池托盤多采用鋼材製成，其結構穩固、強（qiáng）度高，目前（qián）鋼製電池托盤，主要采用的材料為高強鋼，其（qí）具有價格經濟，有優（yōu）良的加工及焊接性能，獲得許多（duō）公司的青睞（lài），在實際路況中由於電池托盤受到（dào）不同工況的影響，如易受到（dào）碎石的衝擊等，而鋼（gāng）托盤（pán）因為有良好的抗石頭衝擊的能力。

但在輕量化方麵存（cún）在局（jú）限，鋼材的重量較大，不利於提升整車的能效表現：第一：其重量較大；第（dì）二：鋼製電池托（tuō）盤的耐腐蝕（shí）性能較差；第（dì）三：鋼製電池（chí）托（tuō）盤由於其剛性較差。

鑄鋁電池托盤

鑄鋁電池托盤，采用整體一次成型，其具有靈活的設（shè）計樣式（shì），托盤成型後不需要進行進一步的焊接工序，因此其綜合力學性能較高；由於采用了鋁合金（jīn）材料（liào），因此其重量也進一步降低，這種結構電池托盤常用於小能量電（diàn）池包中。

擠壓鋁合金電池托盤具有高剛性（xìng）、抗震（zhèn）動、擠壓及衝擊等性能，其具有設計靈活、加工方便、易於修改等優點。但是製造工席並比較多，焊接工藝複雜、焊接變形，接密（mì）封不（bú）嚴。鋁（lǚ）型材焊接電池托盤是目前主流的電池（chí）托盤設計方案，通（tōng）過型材的拚接及加工來滿足不同的需求。

鑄鋁托盤（pán）將原本需要鉚接、衝壓、焊接複雜（zá）工藝化繁為（wéi）簡，減少了加工工藝，減低了零件重量，實現了成本降低，提升產品競爭力。

鎂合金托盤

采用更輕盈、更具性價比的新型材料，是實現電池箱體輕量（liàng）化的重要措施。就目（mù）前的技術發展來看，鋁合金、鎂合金、碳纖維及工程塑料等新材料在電池箱上的（de）應用將成為大勢所趨（qū）。而其中，鎂合金是最輕的工程結構材料，要比鋁合金還要輕30%，是實（shí）現電池箱體輕量（liàng）化的重要利器（qì）。

鎂合金密度比鋁合金小（xiǎo）33%，比鋼小77%;在同等剛性條件下，1磅鎂的堅固程度等於1.8磅為鋁和2.1磅的鋼。鎂合（hé）金應用在電動汽車動（dòng）力蓄電池箱上，從一款商務車原車鋁合金電池箱原重54 kg，采用鎂合金整體箱重（chóng）量隻有23kg，減輕了57%；輕量化效果非常顯著。

鎂加工企業深化與下遊企業合作，鎂電池包結構件需求（qiú）有望放量。鎂合金托盤多采用壓鑄或擠壓成型工藝（yì），其加（jiā）工難度相對較（jiào）高，但成品具有較（jiào）高的精度和（hé）穩定性且鎂合金具有極高的輕量化效果，能夠顯著提升新（xīn）能源汽車的能效表現。但鎂（měi）合金的耐腐蝕性較差，需要進行特殊的表（biǎo）麵處（chù）理以提高其耐久性。此外，鎂合金的鑄造工藝和成本相對較高。

麵對新能源汽車市場的激烈競爭，實現電池托盤的減重和（hé）降本增效成為行業發（fā）展的重要方向。

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