Между новой энергетикой и литейной промышленностью существует тесная и глубокая связь, особенно в плане технологической модернизации, рыночного спроса и трансформации промышленности. Быстрое развитие новой энергетики коренным образом меняет ландшафт литейной промышленности, заставляя ее двигаться в направлении легкой, интегрированной и высокотехнологичной продукции.
I. Инновационная технология литья привода нового энергетического транспортного средства
Комплексное литье стало основной тенденцией. Tesla первой предложила технологию цельного формовочного литья кузова, которая использует сверхбольшую литейную машину для отливки десятков или даже сотен деталей, которые первоначально нужно было штамповать и сваривать за один раз, что значительно сокращает процессы, затраты и повышает эффективность. Отечественный автомобиль NIO ET5 стал первой серийной моделью, изготовленной методом интегрированного литья, и другие автопроизводители, такие как XPeng, BYD и FAW, также ускоряют внедрение этой технологии. Эта технология требует использования литейных машин класса 6 000 тонн или даже 16 000 тонн, что способствует процессу локализации высококлассного литейного оборудования.
Широко используются легкие материалы. Чтобы уменьшить давление на запас хода, вызванное увеличением веса батареи в электромобилях, спрос на литье из алюминиевого сплава, магниевого сплава и других легких сплавов резко возрос. По сравнению с традиционной сталью, отливки из алюминиевых сплавов могут значительно снизить вес и стали предпочтительным материалом для корпусов электроприводов, поддонов аккумуляторов и структурных частей новых энергетических транспортных средств. Компания FAW Casting and Forging осуществила пробное производство корпусов электроприводов и маховиков из магниевого сплава, снизив их вес на 5% - 10% по сравнению с алюминиевыми сплавами.
Функциональные интегрированные детали стимулируют модернизацию процесса. Современные лотки для батарей должны не только поддерживать конструкцию, но и интегрировать такие функции, как каналы охлаждения жидкости и кронштейны для датчиков, что заставляет процесс литья переходить от одиночного литья к композитному процессу “литье + обработка + сварка”, а продукты развиваются в направлении высокой теплопроводности, высокой прочности и сложных структур.
II. Сценарии применения ветроэнергетики и накопителей энергии для расширенного литья
Крупногабаритное литье для ветроэнергетики пользуется большим спросом. Крупные компоненты, такие как ступицы, основания и главные валы ветроэнергетического оборудования, требуют высокопрочных и коррозионностойких отливок, которые широко используются в суровых условиях, таких как морская ветроэнергетика. В связи с тенденцией развития крупномасштабной ветроэнергетики требования к размерам и характеристикам отливок постоянно растут.
Системы хранения энергии создают новые требования. Корпуса аккумуляторов для хранения энергии должны обеспечивать герметичность и безопасность благодаря точному литью, что побуждает литейные предприятия входить в сферу поддержки новых источников энергии.
III. Синергия политики и промышленной цепочки ускоряет трансформацию
Государство выпустило “Руководящие указания по содействию высококачественному развитию литейной и кузнечной промышленности”, в которых четко указано, что к 2025 году будут внедрены такие передовые процессы, как комплексное литье и легкие высокопрочные сплавы, а к 2035 году вся отрасль выйдет на передовые международные уровни. Такие города, как Чжаоцин и Чанчунь, создают промышленные кластеры по производству новых энергетических транспортных средств и литья, формируя промышленную экосистему “автомобиль - три электромобиля - литье” с согласованным развитием.
Кроме того, технология 3D-печати песчаных форм применяется BMW, Toyota и другими компаниями при литье двигателей и интегрированных кузовов, что значительно сокращает цикл НИОКР и снижает стоимость форм, способствуя быстрой итерации. Разработка алюминиевых сплавов, не требующих термообработки, также решила проблему невозможности термообработки крупных тонкостенных отливок, повысив коэффициент выхода годного.