1、新能源汽車輕量化要求

新能源汽車全球銷量全球新能源汽車市場正在經(jīng)歷爆發(fā)式增長階段，自2013年以來2021年在各國政策的激勵下，銷量猛增109％達676.8萬輛。2022年全球新能源汽車市場繼續(xù)保持55%的增速增長，銷量達到1052.2萬輛，全球市場占有率也達到創(chuàng)紀錄的13％。

2017年以來全球動力電池裝機量穩(wěn)步增長，年復(fù)合增長率達54%。隨著新能源汽車行業(yè)的快速發(fā)展，動力電池作為電動汽車產(chǎn)業(yè)鏈上游的核心產(chǎn)品，同樣步入高速發(fā)展階段。

SNEResearch數(shù)據(jù)顯示，全球動力電池裝機量從2017年的59GWh增加到2022年的518GWh，年復(fù)合增長率達54%。預(yù)計2023年全球動力電池裝機量將達到749GWh。

輕量化要求

汽車的質(zhì)量每減少10% ，電耗下降 5.5% ，續(xù)航能力增加 5.5%，而電動汽車的核心部件則是電池包，占整車質(zhì)量18%～30%，而箱體質(zhì)量約占電池包總質(zhì)量的10%～20%，因此減少動力電池包質(zhì)量是增加電動汽車續(xù)航歷程最主要也是最高效的措施。

電池蓋輕量化發(fā)展

隨著電池能量密度的提高，對電池箱輕量化的要求也越來越高（據(jù)了解，目前主流的磷酸鐵鋰電池的能量密度在200Wh/kg以下，三元鋰電池的能量密度在200-300Wh/kg之間）。

特斯拉Model 3電池蓋占電池包總重3.3%（15.8kg），材質(zhì)0.8mm鋼板。

2、電池上蓋成型工藝

01：主流工藝介紹 02：工藝對比 03：其他成型工藝

工藝介紹—Light-RTM

• Light-RTML-RTM

工藝是在真空輔助RTM工藝的基礎(chǔ)上發(fā)展而來。在模具的型腔里預(yù)先放置增強材料（包括螺栓等嵌件），夾緊后，從設(shè)置于適當位置的注入孔在一定溫度及壓力下將配好的樹脂注入模具中，使之與增強材料一起固化，最后啟模、脫模而得到成型制品。

• 工藝特點

1. 下模為剛性模具，上模采用輕質(zhì)、半剛性的模具，模具成本大大降低；

2. 使用雙重密封結(jié)構(gòu)，外圈真空用來鎖緊模具，內(nèi)圈真空導(dǎo)入樹脂；

3. 注射口通常為帶有流道的線型注射方式，有利于快速充；

4. 成型周期長適用于樣件驗證及小批量生產(chǎn)；

5. 能制造出具有雙面良好表面、高精度、尺寸穩(wěn)定的復(fù)雜構(gòu)件；

6. 空隙率低（0-1%）、纖維含量高（體積含量可達55%-60%）。

L-RTM上蓋

工藝介紹—SMC

• SMC （片狀模塑料）

SMC模壓成型工藝是利用樹脂固化反應(yīng)中各階段特性來實現(xiàn)制品成型的，即模壓料塑化、流動并充滿模腔，樹脂固化。在模壓料充滿模腔的流動過程中，不僅樹脂流動，增強材料也要隨之流動，所以模壓成型工藝的成型壓力較其他工藝方法高，屬于高壓。

• 工藝特點

1. 原料的損失小,不會造成過多的損失(通常為制品質(zhì)量的2%~5%)；

2. 生產(chǎn)效率高，3-5min/件，便于實現(xiàn)專業(yè)化和自動化生產(chǎn)；

3. 產(chǎn)品尺寸精度高，重復(fù)性好；

4. 表面光潔，無需二次修飾；

5. 批量生產(chǎn)，價格相對低廉；

6. 產(chǎn)品易于進行后續(xù)加工、裝配與處理。

SMC上蓋

工藝介紹—LFT-D

• LFT-D

長纖維增強熱塑性復(fù)合材料(LFT-D)是用碳纖維、玻璃纖維、植物纖維等纖維材料，與改性聚丙烯（PP）相溶合而模壓成型的增強塑料材料制品。

• 工藝特點

1. 制品無毒、無味、設(shè)計靈活、易于著色、廢料可回收利用；

2. 長纖維：平均纖維長度為8-20mm，力學特性優(yōu)良；

3. 成型周期快，約1-2min/件，適用于大批量生產(chǎn)；

4. 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)適應(yīng)性好，產(chǎn)品表面質(zhì)量好；

5. 耐老化產(chǎn)品可在-35℃ -85℃條件下使用。

1. 熔融工序，將PP顆粒加熱熔融并擠出；

2. 混煉工序，將玻纖切斷與熔融PP混合擠出；

3. 胚料定量切斷工序，按設(shè)計重量將混合坯料精準切斷；

4. 模壓工序，將坯料擺放到型腔內(nèi)進行合模固化。

LFT-D上蓋

工藝介紹—PCM

• PCM (Prepreg Compression Molding）

PCM預(yù)浸料模壓工藝，將單向(或織物)預(yù)浸料鋪貼成對應(yīng)產(chǎn)品形狀后放入成型模具中，在一定溫度、壓力和時間作用下，固化成型的復(fù)合材料成型工藝。

• 工藝特點

1. 成型周期約5～10min/件；

2. 便于實現(xiàn)專業(yè)化和自動化批量生產(chǎn)，成本相對較高（smc、lft-d）；

3. 產(chǎn)品尺寸精度高，重復(fù)性好；

4. 適合制構(gòu)簡單到中等、尺寸較小、高度低；

5. 模壓制品質(zhì)量穩(wěn)定，材料參數(shù)可控制性高；

6. 纖維取向性好，制品強度、剛度相對較。

工藝介紹—HP-RTM

• HP-RTM（High PressureResinTransfer Molding）

HP-RTM是高壓樹脂傳遞模塑成型工藝的簡稱。它是指利用高壓壓力將樹脂對沖混合并注入到預(yù)先鋪設(shè)有纖維增強材料和預(yù)置嵌件的真空密閉模具內(nèi)，經(jīng)樹脂流動充模、浸漬、固化和脫模，獲得復(fù)合材料制品的成型工藝。

• 工藝特點

1. 產(chǎn)品成型速率約3-5min/小件，5-8min中大件，可實現(xiàn)低成本、短周期、大批量、高質(zhì)量生產(chǎn)；

2. 充?？?、浸潤效果好，顯著減少了氣泡，降低了孔隙率；

3. 使用高活性快速固化樹脂，縮短了生產(chǎn)周期，工藝穩(wěn)定性和可重復(fù)性高；

4. 使用內(nèi)脫模劑和自清潔高壓混合頭系統(tǒng)，制品面效果優(yōu)秀，厚度和形狀偏差小。

工藝對比

來源：復(fù)材應(yīng)用技術(shù)

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