5月28日，由先进电池材料产业集群与荣格工业传媒联合举办的“2021新能源汽车产业发展高峰论坛”在深圳成功举办。本次峰会以“新型、安全、环保”为主题，重点关注三电系统的发展与先进制造关键技术、智能制造数字化转型、汽车轻量化及环保材料，为企业在后疫情时期调整研发策略、优化产品性能、提升生产效率、实现新基建环境下的成功转型共谋出路。
值得一提的是，119年前的今天，美国著名发明家爱迪生宣布发明了一种新式蓄电池。这种电池比以前的铅酸电池重量轻，但使用寿命长，为电动汽车的发展奠定了一定的基础，可以说在电动汽车的发展史上有着一定的里程碑意义。
国家先进电池材料产业集群负责人李宝华教授出席并主持了大会。会议开始，李教授介绍了此次大会基本情况，特别感谢了在此特殊时期前来现场参会的各位报告嘉宾、参会人员以及参展和赞助单位，并宣布会议正式开始。然后，李教授邀请荣格工业传媒副总裁刘奕伶女士作开幕致辞。
荣格工业传媒副总裁刘奕伶在开幕词中提到，据EV-volumes数据，尽管遭遇新冠肺炎疫情的不利影响，2020年全球新能源汽车销量为324万，同比增长了43.36%；中国新能源汽车销量首次突破100万台；欧洲的新能源汽车销量首次超过中国；在挪威，电动汽车销量占比已达到创纪录的54.3%。2021年，国内的新能源汽车的走势也持续向好，月度产销保持在20万辆以上。截至2021年4月，新能源汽车产销双双超过70万辆，分别达到75.0万辆和73.2万辆，同比增长2.6倍和2.5倍。“我们可以看到，积淀了百年的汽车产业正在发生巨大的变化，机械参数设置的游戏规则将被重新制定，用户对于汽车的个性化需求也将驱动新一轮的颠覆。在变革中，数字化助力新能源汽车生产，尤其是三电体系的系统耦合设计、装配运输、柔性化生产、过程控制、供应链管理的追踪回溯，可以说，数字技术与新能源汽车制造的有机融合已是大势所趋。此外，‘碳中和’这一新型绿色发展理念今年的全国两会上被首次写入政府工作报告，‘清洁汽车’受到了越来越多的关注。”她如是说道。演讲开始，先进电池材料产业集群荣誉理事长陈立泉院士从什么是电动中国，为什么要发展电动中国等话题引入，谈到为什么要发展能源互联网等话题。他从我国的矿物能演的现状——“富煤、少气、缺油”讲起，我国在原油方面对外依存度较高，电气化的发展可以减少中国在能源方面受到的掣肘。而能源低碳化、交通电气化、装备智能化都是能源互联网的重要环节，可再生、分布式、智能化、开放性、互联性是其五大特征。“构建全球能源互联网，可以用清洁和绿色的方式满足全球电力需求。”他如是说道。随后，他用几个基础研究作用的实例，讲述了中国锂电为何能从跟跑到并跑甚至走到现在的领跑。“早些时候，国家补贴与电池能量密度挂钩，三元锂电开始替代磷酸铁锂电池，随着充电桩的布局，加上对安全问题的关注，磷酸铁锂再次受到关注。”陈立泉院士分享道，“从理论到研究，基础研究很重要。为了提高安全性和续航里程，我们开始发展固态锂电池。”随后，他分享了中科院物理所在固态电池研究及产业化的历史。
图｜武汉锐科光纤激光技术股份有限公司汽车行业总监 沈义武汉锐科光纤激光技术股份有限公司汽车行业总监沈义分享道，目前新能源行业面临着原材料价格急剧上涨、补贴政策行将落幕、产业链短板突出等挑战。同时，电池行业也面临着诸如安全性问题、成本较高、续航能力低、电池回收等一系列问题。随后，沈义分享了锐科激光在新能源汽车及动力电池行业如何助力：“锐科在焊接领域，相比于弧焊、电阻焊、YAG等，焊接效率高、质量好、使用寿命长，帮忙客户降低综合生产成本；在切割领域，锐科技术相比冲压、剪裁、模切等，可以进行非接触切割，无耗材，具备速度快、切割效率高、切割质量好、无毛刺、灵活性高、适应性强等优势。”据《2020中国激光产业发展报告》数据显示，2019年锐科激光器在华市场销售份额占比24.3%，位居国内激光器企业龙头。2018年6月，锐科实现了创业板的上市，成为了中国第一家激光器上市企业。2019年收购国神光电，现基本具备激光行业所有激光领域全覆盖，同时与哈焊公司达成战略合作，在激光焊接应用端强强联合逐步前行。“目前，锐科激光的二期项目正在建设中。”沈义在演讲中透露道。
近年来，随着全球汽车市场需求的扩大，在汽车智能化进程加速推进的同时，以激光技术为代表的先进制造技术在不断推动汽车制造业的更新换代。汽车零部件有着形状多样、材质多样、结构复杂、开口特征多样，薄壁、加工精度高、开口小、切口质量要求高等特点，传统加工工艺存在加工精度低、加工损耗高等种种问题，由此，昆山允可精密工业技术有限公司副总经理朱希文引出了选择激光加工的必要性。以激光切割和钻孔工艺为例，它可加工金属、非金属材质的任意复杂开口形状，综合加工精度高，切割缝宽在10-30μm，切口平行度和一致性＜±10μm，孔深一般可达1:10。此外，其加工品质好，挂渣少，薄壁切口光洁度可达Ra16以下，热影响区小、工件变形小、切口维度可控、无踏边效应。最后，朱希文介绍了允可在激光微加工方面的具体应用案例，包括平面和曲面器械激光切割应用、精密管类器械激光切割应用、精密模具激光雕刻应用、精密激光刻蚀和微孔应用、精密激光焊接应用等等。
图｜金佰利（中国）有限公司华南/西南区高级销售经理 胡效苏在机加工、汽车制造等工厂中，人员往往会遇到传统抹布有擦拭性能不佳，易掉毛或含有杂质、来源不明品质不一、难以统一量化、实际使用率低、较重且浪费较多造成高危废处理量、体积巨大占用空间搬动使用不便等难题。“金佰利擦拭布解决方案能够完美解决上述问题。”来自金佰利（中国）有限公司的华南/西南区高级销售经理胡效苏分享道，“金佰利工业擦拭布吸收量及吸收速度是传统抹布的2倍以上，配合溶剂使用清洁擦拭效率更高，拥有第三方认证，低掉毛、不会刮伤表面、品质稳定。依据工位匹配需求，金佰利的擦拭布具备标准化特点，重量更轻、比传统抹布减少78%危废处理量，并且节省68%仓储空间。环保、节能和降本是我们一直在做的事情。”针对整车制造四大工序中的不同场景，金佰利可提供一站式专业擦拭方案。对此胡效苏分享说：“比如在冲压车间，金佰利能够提供冲压件检查和表面清洁、冲压模具干湿清洁以及冲压机维护保养。此外在焊装、涂装以及总装车间，金佰利均能完美提供擦拭方案。”随后，他进一步分享了某知名整车制造商案例，该用户使用金佰利粘尘布、除胶布和超细纤维布，全方位提升了涂装车间擦拭效率，提升一次性通过率。“金佰利粘尘布拥有热固树脂，可增强产品黏性、去除表面粉尘颗粒物，无残留困扰；超细纤维布低掉尘率有效降低操作污染危险，高效清除被擦拭表面各种颗粒杂质；除胶布替换涤纶布，有效降低危废成本，并大幅提升擦拭效率，每张布可多完成1-2辆车。”胡效苏介绍说道。
中国作为世界上最大的能源生产国和消费国，保证能源安全对中国经济的可持续发展极为重要。随着国际能源格局和经济发展方式的转变，我国节能减排与新能源产业发展将呈现绿色环保的新趋势。由于新能源汽车领域作为我国新型产业之一，其绿色、环保、节能的特点符合我国可持续发展的理念，其年产量也从2015年的34万辆，增长至2020年的124万辆。随之而来就是在新能源汽车零配件机加工领域挑战，核心配件电机壳体、减速器壳体及与之相关的电控壳体和电池壳体，其机加工质量直接关系到汽车整体系统的性能。目前新能源汽车领域，配件多样化、结构复杂性、精度要求高、产能效率需要提升，都是每个生产商所面临的待解决问题。玛帕对全系列新能源汽车零配件生产都有对应解决方案，例如 涡旋式压缩机、电池壳体等等。来自上海玛帕贸易有限公司的产品经理程涛着重介绍了玛帕在新能源汽车电机壳中的加工解决方案。常见的电机壳体可分为桶式壳体、高集成型壳体、简易式壳体。而在加工电机壳时，常常要面临很高的孔径精度要求——IT6、很大的长径比、复杂的轮廓型面、容易振刀等难点。对此，玛帕开发出了从粗加工到半精加工再到精加工的各式刀具，能够满足轻量化设计的需求，保证批量生产的可靠稳定性。
新能源汽车动力电池制造企业对于数字化转型有哪些真正的诉求？演讲开始，欣旺达集团信息中心副总经理邓瑶抛出了这样一个问题。基于多年的行业观察，邓瑶表示，企业数字化转型在规划、研发、制造和运营方面都存在一些痛点。在规划方面，缺乏系统系平台保证验证，实际线体产能和规划产能有偏差，系统性不长；研发方面，流程被忽视；制造和运营方面，由于很早进行数字化建设，建立起来的核心系统发挥了一定作用，但过去“烟囱式”的单个系统无法互通，需要通过数字化转型打通系统之间的数据以发挥价值。“我们要通过数据赋能业务。”她如是说道。随后，她分享了点链科技在锂电行业的探索。锂电产品机理复杂，传统方法不能满足需求，如何通过数据的采集和分析，反推业务进行改善？“工业互联网本质还是要面向工业企业，以核心企业为中心，连接上下游，构建端到端产业链协同。目前，我们通过六大协同方案加上数字化排程为企业增效降本，围绕智能生产链、智能研发链、智能供应链三条价值链，构建工业互联网架构，形成OTD流程闭环。”她总结道，“区块链平台，可以提升工业企业数字化水平”
广东省新能源汽车产业协会秘书长周发涛以《新能源汽车产业政策与市场趋势》为主题，从快速发展的新能源汽车产业及背景、政策导向趋势和市场趋势三个方面进行了分享。据周发涛介绍，截至到今年4月，新能源汽车（含乘用车和商用车）的产量为75万台，同比增长163.36%。他认为：“发展新能源汽车是资源环境的必然要求，是建设汽车强国的必由之路。中国汽车年销量已连续多年位居世界第一，但从千人汽车保有量来看，仍属于年轻的汽车消费市场。”周发涛在会上介绍，汽车行业分类型实行过渡期开放，2018年取消专用车、新能源汽车外资股比限制；2020年取消商用车外资股比限制；2022年将取消乘用车外资股比限制，同时取消合资企业不超过两家的限制。“据中国汽车流通协会发布的数据显示，中国新能源汽车产业的产能过剩问题已经相当严重。国内已经落地的新能源整车项目超过了200个，相关投资金额高达1万亿元以上，各类车企已经公开的新能源汽车产能规划超过2000万辆，是《汽车产业中长期发展规划》中设定目标的10倍。可以预计，未来将有更多的国外品牌汽车在中国建厂生产，这将加速汽车产业的优胜劣汰进程，同时也将推动全球汽车产业深刻变革。”周发涛总结道。
图｜达索系统大中华区技术咨询部南区高级技术经理 程书意“今年开始，动力电池排名发生细微变化，虽然CATL宁德时代还是占了半壁江山，但日韩电池企业的排名、增长趋势也跟了上来。”演讲开始，达索系统大中华区技术咨询部南区高级技术经理程书意分享道，“新能源汽车动力电池核心的是材料、电芯、电池包、产品技术，国内企业更擅长的是制造。目前，电池企业面临的技术挑战有电芯成本、能量密度的最大化、充放电的改善、减少材料老化和容量损失、安全运行、电池减重、减少汽车能耗等，达索系统的数字化电池全面仿真技术可以解决这些问题。”为什么要数字化全面仿真？电化学的不确定性造成电池开发周期长，仿真难度增加。电芯的制造是典型的流程制造和离散制造，难点在流程制造，最难的是配方的开发，国内的头部企业电池仿真技术也越来越重视。“达索从原子材料、电芯、模组、整个电池系统，从设计、工艺到制造都有解决方案。”程书意说道。
图｜博乐特殊钢（上海）有限公司高级技术市场经理 张华随着新材料、新结构的应用，汽车选材零件的变化对模具钢供应商产生了巨大的影响。如何在保持性能和稳定性的前提下满足轻量化需求，成为模具钢供应商一大难点。博乐特殊钢（上海）有限公司展示了高性能3D打印方案和AMPO不锈模具钢方案，在新能源汽车轻量化的道路上开辟出一条蹊径。
博乐特殊钢（上海）有限公司高级技术市场经理张华介绍道：“随着汽车配件结构越来越复杂，加工难度不断提高，高性能塑料以其更高的锁模力和工作温度、更短的成型周期，能有效提升生产效率。在加工表现上，高性能塑料要好于普通塑料及热塑型塑料。在性能、强度、韧性、刚度、耐候性、纯净度等参数有表现更为出色。通过高性能塑料实现轻量化结构件，可应用于汽车形状、断路器、连接路、充电桩、前端框架等零部件。目前博乐可提供7种型号3D打印粉末，每种型号的粉末都有15-45um/45-90um/45-150um粒径可选。从原材料、真空熔炼、惰性气体雾化制粉，到粉末的筛分、检测、包装所有这些环节，都在奥地利博乐钢厂一站式完成。”
除塑料零部件外，针对不锈钢材料，博乐的BOHLER M789 AMPO不锈模具钢具有远超出一般模具用不锈钢的耐腐蚀性能，同时满足模具对水及被加工塑料的耐腐蚀性要求。通过M789 AMPO打印的零件，热处理后硬度可达52HRc，并具有出色的抛光性能。
最后，张华以齿轮、刹车踏板、手机摄像头、继电器模块、硬驱组件、电池支架等为案例，展示了博乐高性能3D打印方案和AMPO不锈模具钢方案的应用领域与实际表现，为模具钢供应商在新应用趋势下提供了全新的解决思路，及强有力的服务。
非金属材料在新能源汽车方面的应用也越来越多，广东伟的新材料股份有限公司总工程师龙志雄从电动汽车现有的高分子材料进行对比分析，阐述了现有解决方案存在的痛点，并且为大家进行了国产材料成熟情况的分析。硅PC材料早先应用在充电枪壳手柄，接模线和直角等地方容易出现“应力开裂”的问题。“虽然硅PC材料的刚柔性基团分布非常均衡，其刚性和柔韧性都非常好，但由于苯环在注塑过程中易受压偏位，产品成型后，偏位由于自然回位就会产生应力开裂的现象。”龙志雄说道。对应的解决方案有热处理消除应力、通过优化模具结构避免相关部位产生应力高聚、提高硅和软断插入含量至10%以上。“伟的新材料从2012年的LED产业用的PA新材料项目开始，到最近几年做新能源汽车和5G设备两个新产业用的硅氧烷PC材料和无卤阻燃增强PA材料，经过多年的快速发展，公司研发生产的三个新材料产品正在成为新产业细分领域用替代进口材料的国内首选之一。目前，伟的新材料的产品已经规模应用于比亚迪、一汽红旗、五菱、本田等客户。”龙志雄表示。
作为专注于整车、零部件及材料的碰撞安全和疲劳耐久的试验和仿真分析的平台，清华大学苏州研究院轻量化中心目前探索出了新能源汽车电池包设计与材料力学表征技术应用的几条技术路线，来自清华大学苏州汽车研究院轻量化中心的副主任吴中旺在演讲中进行了分享。其一，电池包有限元开发路线，其中包括、电池包的结构仿真与设计优化、随机振动试验分析、典型非标工况—球击分析、热管理仿真与设计优化。其二，电芯有限元模型开发，其中包括、动力电池的碰撞安全与轻量化技术策略、动力电池组分材料/单体力学性能测试、电池模组静态挤压试验、电池包模组高速碰撞冲击试验研究、动力电池建模与仿真关键技术、单体面外挤压对标、模组静态挤压仿真对标、整包仿真对比分析。其三，材料基础数据建立，其中包括测试验证与仿真分析平台、高级力学性能数据库等等。
“截至2020年底，比克电芯共装车销售18万台，无一起因电芯引发的安全事故，为锂电制造商中唯一零事故企业。”深圳市比克动力电池有限公司首席科学家林建博士在题为《高容量高安全性圆柱产品研发》的演讲中介绍说道，“对电池的安全性，比克也做了大量的研究，其电池设计是从系统层面考虑电芯的安全设计。比克采用特定的化学体系设计，提高发生热失控的温度；采用独特的结构设计，保证电芯在极端情况下定向爆破；配合模组的特殊设计，单颗电芯出现热失控，整包正常健康使用。”随后，他还针对高镍/高电压正极研究、电解液研究和隔膜研究进行了分享，分析了高镍/高电压正极中二次粒子和单晶的区别。“我们可以看到，通过极片辊压后，二次颗粒有压碎的情况，而单晶颗粒依旧保持完整。”他分享道，“单晶的优势是产气量更少、热稳定性提高、循环提升，其缺点是克容量稍低。”
图｜优傲机器人贸易（上海）有限公司华南区域销售经理 吴俊波据市场研究公司的预测报告，预计到2022年，协作机器人将迎来47%的高速增长，而到2025年，协作机器人市场总额将达到89.79亿美元。“不断变化的市场需求、用工环境、生产方式给全球制造业带来各种压力。在一个不断变化的化境中, 只有接受变化并适应变化的公司才会最终获得成功。”优傲机器人贸易（上海）有限公司华南区域销售经理吴俊波说道，“协作型机器人不是设备，是工具，它的存在不是为了‘机器换人’，而是‘为人赋能’。总的来说，简单易用、安全可靠、灵活部署是协作机器人最鲜明的特征。那些需要快速切换产线或者是暂时无法承受整条产线改造的车间，是协作机器人大显身手的地方。”演讲最后，吴俊波还展示优傲机器人在新能源汽车行业的应用案例：电机/电控系统以及锂电池模组装配锁螺丝。不仅为客户节省了人力成本，产品可靠性也得到了提升。“协作型机器人改变了生产和商业模式，一台机器，无限可能。”
“我国汽车保有量约3亿辆，其中，新能源车辆约400余万辆，汽车年产销量约3000万辆，单北京市汽车保有量近600万辆。”上海交通大学副教授马澄斌分享道，“电动汽车充电网络除了具备以上规模性特点外，还有多样性和开放性的特点。新能源汽车类别与性能、能源供给与转换装置、运营网络构成、地理与气象环境、时间与空间域分布、终端用户偏好等多样复杂，且随时间动态变化。此外，基于信息网络和含新能源接入的新能源汽车充电网络天然具有能源与信息层面的开放性，价格形成机制复杂，易受网络攻击与突发故障的影响。因此要从数据、技术和决策三个层面提供解决方案。”我国力争碳排放2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。低碳化、互联网化、智能化是未来能源变革的重要技术方向。马澄斌认为，未来大规模电动汽车充电网络势必将基于新型能源技术与新一代信息网络技术的高度融合，基于使用者充电行为特征，实现可持续高服务质量，形成彼此竞争共赢的充电生态圈与模式。“新能源的普及导致新型直流电源和负载的大量出现，彼此间能量的交互与互补尤为重要。高频电力电子及新型拓扑有助于实现小型化、轻量化、高自由度和灵活性的复杂功率变换。”马澄斌总结道。
至此，又一天充实、精彩的会议圆满结束！