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，新能源汽車發展趨勢較（jiào）為明確。電池模塊是汽車的核（hé）心組成部分，而電池（chí）托盤作為整個電池模塊的支（zhī）撐，也經曆了從材料到（dào）工藝的創新發展，具有多種功能性係統融合的，可靠性更高、功（gōng）能更豐富（fù）的電池托盤將是未來的發展方向。

近年來,汽車行業發（fā）展較快,已經一躍成為我國經濟的支柱產業，汽（qì）車已成了人們出行必不可（kě）少的工具。但汽車的日益（yì）增多也帶來了能源浪費、環境汙染等問題,人們呼籲節能減排（pái）、輕量化、綠色可持續發展的聲音愈加強烈。

新能源汽車三電係統由於新能源汽車電池箱工況環境惡劣,會受高低溫變化、撞（zhuàng）擊、水等影響,因而對（duì）電池係統結構（gòu）要求較（jiào）高。特別（bié）是電池托盤，它長時間地承受著（zhe）蓄電池的重量，並受到運行中的加減速變（biàn）化、轉向、顛簸撞擊、高低溫變化等影響,而且（qiě）它位於汽車的前艙裏的前縱梁位置,易接（jiē）觸到水、機油等液體,易腐蝕,因而電池托盤需具備高（gāo）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，主要用於承載電池模塊，一（yī）般采用金屬製（zhì）作，上蓋主要起密（mì）封、保護作用，可采用金（jīn）屬或是（shì）複（fù）合材料製作，相對於托盤來說更輕薄。動力電池盒的主要（yào）作用是承載電池模塊，起到密封保（bǎo）護作用，對電池包的正常工作（zuò）至關重要。

鋼製電池托盤

其中傳（chuán）統的電（diàn）池托盤多采用鋼（gāng）材製成（chéng），其結構穩固、強度高，目前鋼（gāng）製電池（chí）托盤，主要采用的材料為高強鋼，其具有價格經濟，有優（yōu）良（liáng）的加（jiā）工及焊接性能（néng），獲得許多（duō）公司的青（qīng）睞，在實際路況中由於電池托盤受到不同工況的影響，如易受到碎石的衝擊等（děng），而鋼托盤因為有良好的抗石頭（tóu）衝擊（jī）的能力。

但在輕量化方麵存在局限，鋼材的重量較（jiào）大，不利（lì）於提升整車的能效表現：第（dì）一：其重量較大；第（dì）二：鋼製電池托盤的耐腐蝕性能較差；第三：鋼製電池托（tuō）盤由於其剛性較（jiào）差。

鑄鋁電池托盤

鑄鋁電池托盤，采用整體一次成型，其具有靈活的設計樣式，托盤成型後（hòu）不需（xū）要進行進一步（bù）的焊（hàn）接工序，因此其綜合力學性能較高；由於采用了鋁合金材料，因此其重量也進一步（bù）降低，這種結構電池（chí）托盤常用於小能量電（diàn）池（chí）包中。

擠壓鋁合金電池托盤具有高（gāo）剛性、抗震動、擠（jǐ）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（zhì）造工席並比較多，焊接工藝（yì）複雜、焊接變（biàn）形，接密封不嚴。鋁型材焊接電池托盤是目前主流的電池托盤設計方案，通過型材的拚接及（jí）加工來滿足不同的需求（qiú）。

鑄鋁托盤將原本需要鉚接（jiē）、衝壓、焊接複雜工藝化繁為簡，減（jiǎn）少了加工工藝，減低了零件重量，實現了成本降低，提升產（chǎn）品競爭力。

鎂合金托盤

采用更輕盈、更具性價比的（de）新型材料，是實現電（diàn）池箱體輕量化（huà）的重要（yào）措施。就（jiù）目前的技術發（fā）展來看，鋁合金、鎂合金、碳纖維及（jí）工程塑料等新材料在電池箱上的應用將成為（wéi）大勢所趨。而其中，鎂合金是最輕的工程結構材料，要比鋁合金還（hái）要輕30%，是（shì）實現電池（chí）箱體輕量化的重要利器。

鎂合金密度比鋁合金小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（hé）2.1磅的鋼。鎂合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（hé）金電池箱（xiāng）原重54 kg，采用鎂合金整體箱重量隻有23kg，減輕了（le）57%；輕（qīng）量化效果非常顯著。

鎂加工企業深化與下遊（yóu）企業合作，鎂電池包結構件需求有望放量。鎂合金托（tuō）盤多（duō）采用壓（yā）鑄或擠壓成型工藝，其（qí）加（jiā）工難度相（xiàng）對較高，但成品具有較高的精度和穩定性（xìng）且鎂合金具有極高的輕量化效（xiào）果，能夠顯著提升新能源汽車（chē）的能效（xiào）表現。但鎂合金的耐腐蝕性較差，需要進行特殊的表麵處理以提高（gāo）其耐久性（xìng）。此外，鎂（měi）合金的鑄（zhù）造工藝和成本（běn）相對（duì）較高（gāo）。

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（wéi）行業發展的重要方向。

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