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新能源汽车的“幕后英雄”:博威合金发力高端新材料独立创新

分类:企业新闻
更新时间:2022-07-05 05:08:08 来源:华体会下载官网 作者:hth华体会官方下载
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  央广网北京6月9日消息 随着国家对保护环境和清洁能源的重视,新能源汽车市场发展迎来了加速期,这给供应链上的高端新材料企业带来了机遇。材料是工业企业的粮食,也是科技发展的先导。打造全球先进制造业基地,新材料一定是重点领域。

  当新能源汽车朝着高压大电流方向发展,相关配件材料有了更高的要求,高性能新材料的国产替代更有着举足轻重的作用。而这场变革的引领者,就是有着近30年历史的博威合金,它不仅是新材料领域的“隐形冠军”,更扮演着相关产品国产替代的领头羊角色。

  那么,博威合金如何找准新能源汽车行业痛点的?在保障充电安全,解决新能源汽车智能传输问题中,它又扮演了什么角色?

  2021年全球新能源汽车的销量约650万辆,中国的销量约350万辆,中国的新能源汽车渗透率超过了13%。预计到2030年,新能源汽车能够保持年均30%以上的增长。借助新能源汽车快速发展的东风,博威合金不断地投入研发力量,开发出适应新能源汽车行业发展的高性能铜合金材料。

  新能源汽车在给我们生活带来便捷的同时,也带来了新的挑战。一方面,部分新能源汽车充电慢、续航时间不足,让消费者深陷“里程焦虑”,这就促使新能源汽车向着高压大电流方向发展;另一方面,偶有新能源汽车在充电起火事故发生,也给消费者带来了安全隐患,这就要求厂商必须找到安全、高性能的连接材料。

  此前媒体曾报道,长沙某小区停车场内一辆正在充电的新能源汽车发生起火事故。经调查,是由于该停车场充电桩的充电接口没有达到相关标准,充电时能量过载,导致金属连接器周边热能积累无法散发,使阻燃点过低的外部材料在端子接口附近软化,从而引起了火灾。

  博威合金技术负责人告诉记者,目前新能源汽车常见的充电形式,是利用交流/直流充电桩通过电网取电。随着电池容量的提升和大功率充电技术的发展,公共充电桩的功率不断增大,据统计新增直流充电桩平均功率已达155kW,导致充电桩在充电过程中发热现象显著,从而对充电枪的端子材料提出了巨大的挑战。

  “充电桩的充电接口需要优异的弹性和导电性能,以防止端子产生高温软化和应力松弛的情况。”技术负责人说,传统的铜合金材料很难满足目前高压大电流的发展趋势,其导电性能和连接的稳定性很难兼顾,技术难点是如何避免因电弧和发热引起的安全隐患。“就像我们的家用插座,既要保证导电,又要保证安全,而且在多次插拔过后插座不会松动,这就要求相应的插座材料的弹性需要足够好。”他向记者介绍。

  此外,新能源汽车的“三电”系统,使得铜合金应用场景更为广泛,包括线束、连接器、电机、电池、充电桩、继电器/接触器等多个部位,存在很大的市场空间。

  这样的机遇与挑战,给了博威合金突破行业痛点、做创新研发的动力。高性能、稳定性强的铜合金材料,是博威合金的主场。经过多年技术积累,博威研发的电动汽车专用EValloy棒材系列产品走向市场。

  高压大电流将是新能源汽车的发展趋势,对充电桩材料的综合强度和导电性能要求会更高。研发人员介绍,博威研发的EValloy棒材系列产品。通过铜、镍、碲、铬等相关材料的合理配比,满足不同类别新能源汽车充电桩的具体需求,解决了新能源汽车大电流安全快充的问题。

  例如该系列中的铜镍磷EValloy60。该款合金综合了强度、导电和切削性能的平衡态合金,尤其适用于大电流端子,是充电枪的母端的理想材料。

  研发人员还向记者介绍了该系列中的其他型号产品:“紫铜EValloy98、无氧铜EValloy99、碲铜EValloy91、铬锆铜EValloy85等等,这些产品都具备导热导电的良好性能,也满足安全需要。作为国产化替代的产品,目前国内主流新能源汽车厂家都在使用。”

  据介绍,该系列的产品也可应用于动力电池化成探针、车辆内部系统连接器等位置。这些零部件同样需要满足高压快充带来的挑战。

  拿连接器来说,它主要的功能是传输电流和信号,因此连接器材料的导电率至关重要。同时,为确保连接器连接的可靠性,则要求对应材料具有足够强度。除此之外,还要考虑使用环境的影响,汽车既要适应南方夏天的高温,也要适应北方冬天的寒冷,还有行驶过程中的高频震动等,因此也要考虑到材料的热应力松弛和疲劳性能,兼顾材料加工性能,比如车削、冲压和铆接变形等性能。

  据了解,在现行标准下,博威合金自主创新研发生产的高导易切削碲铜合金等已被广泛应用于新能源汽车充电桩,能有效避免充电桩在使用过程中高温自燃的现象,带来了更高效、安全的充电体验,解决了新能源汽车大电流安全快充的问题。

  与我国发展新能源车的初衷类似,博威合金的新材料开发创新和生产制造,也在走自主研发、国产替代的路线。

  作为特殊合金材料领域的“佼佼者”,博威在高端制造业中拥有举足轻重的地位,在航空航天、高铁、5G、半导体、新能源汽车、海洋工程、模具加工等多个工业领域,我们都能看到这家公司的身影。

  如今,博威拥有国家级企业技术中心、国家地方联合工程研究中心、国家级博士后科研工作站、国家认可实验室、国际有色金属加工协会(IWCC)董事单位和技术委员会委员、中国专利优秀奖、浙江省专利示范企业等多重身份。博威旗下新材料有限公司还入选了2022浙江省35家“未来工厂”试点企业名单。一系列成绩的背后,是这家公司锚定自主技术研发,走数字化转型发展的战略选择。

  “在2018年战略会议中,博威就决定必须要进行数字化。包括数字化营销、数字化研发、数字化制造、数字化供应链。而博威数字化研发,经过4年时间,现已构建了1个数字化研发平台。以前,有可能一个材料研发可能七八年起,现在起码省去了50%左右,这就是数字革命。”博威合金董事长谢识才表示。

  在数字化研发方面,博威利用计算科学、仿真科学、知识图谱、机器学习、数字孪生等技术来赋能研发,建立大数据分析、云计算能力提高研发效率、缩短研发周期,实现快速产业化。一体化的研发协同管理平台,实现了平台与平台、工具与平台、数据之间的交互和协同;基于大数据技术,实现合金成分方案,满足快速迭代的研发需求。同时,通过应用研究的平台化、共享化,使材料更加贴近消费端。

  “我们清洗治理公司30多年沉淀的80万条研发数据,再用数据中台进行计算仿真和知识重用,使得产品研发效率提升35%以上、新产品开发周期缩短50%,加速产品进入国际市场的进程。”博威相关负责人表示。而持续的研发创新与产品结构优化,让博威材料保持了强劲的市场竞争力。财报中材料的毛利润远高于同行,更是证明了博威产品具备的高附加值。

  “企业的高质量发展是一个产业的变革,实际上也是一个数字化的变革。博威不仅要成为百年企业,更重要的是为客户、为行业、为社会持续创造价值。” 博威董事长谢识才如是说道。持续发力高端新材料国产替代,期待博威成为新材料科技变革的“排头兵”。

  随着国家对保护环境和清洁能源的重视,新能源汽车市场发展迎来了加速期,这给供应链上的高端新材料企业带来了机遇。

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