1 整車制造及總裝
新能源汽車在整車車身的制造上， 與傳統(tǒng)汽車的車身差別不大， 通常還是需要沖壓、 焊裝及涂裝等工藝及相應(yīng)的設(shè)備和輸送裝置等。在總裝配工藝流程中主要的變化是需相應(yīng)地安排電池、 電動(dòng)機(jī)、 電控裝置及高壓線束等新增零部件的裝配以及電動(dòng)空調(diào)、 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等電驅(qū)動(dòng)的其他汽車零部件的裝配工序和相應(yīng)的工裝。在整車檢測(cè)上， 新能源汽車工藝與裝備和傳統(tǒng)汽車有明顯差別。一般說(shuō)來(lái)， 整車檢測(cè)涉及到汽車主要功能、 性能檢驗(yàn)的各個(gè)方面。新能源電動(dòng)汽車新增了電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及高壓電系統(tǒng)的檢測(cè)等， 加強(qiáng)了電性能和電安全性的檢測(cè)（ 見(jiàn)圖1） 。2 電動(dòng)汽車動(dòng)力總成系統(tǒng)
電動(dòng)汽車動(dòng)力總成的關(guān)鍵制造技術(shù)主要體現(xiàn)在電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)、 電池系統(tǒng)以及電控系統(tǒng)的制造上。與傳統(tǒng)汽車相比,電動(dòng)汽車裝配線的工藝變化最為突出。在電動(dòng)汽車中， 電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)涉及到電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、 機(jī)械減速及傳動(dòng)裝置等部件的制造， 以及電池模組和電池包的裝配工藝。1） 電動(dòng)機(jī)， 交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)如圖2所示。
涉及到電動(dòng)機(jī)殼體加工、 后端蓋加工、 電動(dòng)機(jī)整體裝配加工和轉(zhuǎn)子加工。德國(guó)Grob公司是全面投身于“ 電動(dòng)汽車”領(lǐng)域的制造商之一， 重點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)的基本組成部分， 如前述三個(gè)主要零件， 新型高度靈活的伺服控制機(jī)床用于電動(dòng)機(jī)部件定子和轉(zhuǎn)子的量產(chǎn)。特別是定子生產(chǎn)中， 有多種將銅線圈入定子槽的制造工藝。Grob公司產(chǎn)品線包含了電動(dòng)機(jī)整個(gè)制造過(guò)程， 從波繞技術(shù)到Hairpin線成型工藝再到扇繞技術(shù)， 電動(dòng)機(jī)的核心過(guò)程是將銅線卷入定子的過(guò)程。轉(zhuǎn)子軸變化的工藝有感應(yīng)、淬火、 硬加工及內(nèi)齒輪磨削等， 目前汽車電動(dòng)機(jī)已經(jīng)成為整車廠投資的熱點(diǎn)。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸制造系統(tǒng)如圖3所示。
2） 機(jī)械減速及傳動(dòng)裝置， 機(jī)械減速及傳動(dòng)裝置涉及到同步襯套、 齒輪和差速器等變化的生產(chǎn)工藝， 主要涉及磨削、 滾齒及焊接等工藝。3） 電池裝配線， 目前， 大部分車企都在投資建電池工廠， 高自動(dòng)化、 數(shù)字化及擁有先進(jìn)技術(shù)的現(xiàn)代化工廠正在規(guī)劃中。動(dòng)力電池組裝自動(dòng)化生產(chǎn)主要包括分配組工藝、 自動(dòng)焊接工藝、 半成品組裝工藝、 測(cè)試工藝、PACK檢測(cè)工藝以及PACK包裝工藝。典型工藝流程為：殼體組裝或焊接-電池模組入箱-電氣線路及零件安裝（ 安裝線束， 安裝BMS系統(tǒng)等）-在線電氣測(cè)試-整包合蓋密封（涂膠/螺栓擰緊） -最終測(cè)試（ 線末檢測(cè)、 電氣測(cè)試、 絕緣性檢測(cè)、 充電等） -密封測(cè)試-下線（ 見(jiàn)圖4） 。4） AGV在電池包生產(chǎn)中的應(yīng)用， 近年來(lái),新能源得到飛速發(fā)展， AGV柔性化滿足了新能源汽車及動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)對(duì)自動(dòng)化的要求， 逐漸被廣泛應(yīng)用。AGV新能源電池包組裝PACK生產(chǎn)線的應(yīng)用， 可提升生產(chǎn)效率、 降低生產(chǎn)成本、 并實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造的數(shù)字化、 柔性化甚至智能化。AGV組成的生產(chǎn)線可以實(shí)現(xiàn)靈活多變的工藝及編排,很好地實(shí)現(xiàn)不同品種產(chǎn)品的生產(chǎn)， 在產(chǎn)品變更工藝布局調(diào)整中， 大幅降低改造成本和周期。這部分重點(diǎn)關(guān)注兩個(gè)方面：①保證電池裝配線安全， 涉及安全硬件、 操作安全管理、 運(yùn)行安全管理等。②控制AGV與節(jié)拍的矛盾， 涉及緩存、交通管制點(diǎn)等， 在保證安全的前提下， 縮短運(yùn)輸設(shè)備在無(wú)工位區(qū)間內(nèi)的運(yùn)行時(shí)間。5）電池密工藝， 目前有兩種， 一種是螺栓擰緊， 另一種是涂膠+FDS。①螺栓擰緊：電池包上蓋附著一層發(fā)泡密封圈， 通過(guò)螺栓擰緊將上下殼體聯(lián)結(jié)。優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需涂膠、 工藝簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是一段時(shí)間后密封圈容易老化， 密封性能下降,將來(lái)優(yōu)化改進(jìn)， 還需加些涂膠。②涂膠+FDS：先在上殼體由機(jī)器人涂敷一層密封膠水， 再由機(jī)器人將上蓋放置在下殼體上， 通過(guò)FDS工藝進(jìn)行合蓋。優(yōu)點(diǎn)是長(zhǎng)期密封性好， 缺點(diǎn)是自動(dòng)化精度要求高， 拆卸困難， 工藝較復(fù)雜。鋁合金熱熔自攻螺紋釧接:FDS是flow-drillscrews的縮寫(xiě)， 是通過(guò)螺釘?shù)母咚傩D(zhuǎn)軟化待聯(lián)結(jié)的板材， 并在巨大的軸向壓力作用下擠壓并旋入待聯(lián)結(jié)板材， 最終在板材與螺釘之間形成螺栓聯(lián)結(jié)（ 見(jiàn)圖5）。6 ）刀具， 很多刀具制造廠積極與主機(jī)廠合作， 比如德國(guó)MAPAL、 GUEHRING及WALTER,他們共同規(guī)劃工藝方案， 設(shè)計(jì)用于電動(dòng)汽車加工的創(chuàng)新刀具。筆者與德國(guó)GUEHRING公司有很好的溝通交流， GUEHRING成立專門的研究電動(dòng)市場(chǎng)小組， 研發(fā)了多款加工電動(dòng)汽車的新型刀具， 比如為電動(dòng)機(jī)殼體加工設(shè)計(jì)的刀具（ 見(jiàn)圖6）。圖7 MAPA的PCD銃刀（上） 圖8 MAPAL螺旋刃銃刀（下）
德國(guó)MAPAL為加工不同類型的電池殼體提供PCD銃刀（ 見(jiàn)圖7）和油霧潤(rùn)滑技術(shù)， 實(shí)現(xiàn)無(wú)振刀加工高度復(fù)雜的薄壁電池殼體JMAPAL還提供加工電動(dòng)汽車鋁制渦輪用的螺旋刃銃刀（ 見(jiàn)圖8）3.對(duì)電動(dòng)汽車未來(lái)發(fā)展和制造的看法
新能源不可否認(rèn)是未來(lái)的發(fā)展方向， 它要受到安全、 節(jié)能及環(huán)保的檢驗(yàn)， 而安全對(duì)于任何技術(shù)路線都有絕對(duì)的否決權(quán)。現(xiàn)在預(yù)測(cè)還是太早,只能摸著石頭過(guò)河。豐田汽車公司制定新能源汽車發(fā)展趨勢(shì)圖， 2050年是傳統(tǒng)能源汽車的終點(diǎn)。然而德國(guó)科技界普遍認(rèn)為， 電動(dòng)汽車市場(chǎng)方興未艾， 但取代的說(shuō)法尚且太早， 專家預(yù)測(cè)， 即使20年后， 燃油車依舊占據(jù)市場(chǎng)3/4。未來(lái)電動(dòng)汽車的制造技術(shù)將是一個(gè)漸進(jìn)的發(fā)展過(guò)程， 涉及產(chǎn)品、 工藝、 設(shè)備、 刀具和材料等,產(chǎn)品一定是主導(dǎo)作用， 電池的制造和裝配技術(shù)有很多創(chuàng)新的變化，另外數(shù)字化技術(shù)、 智能制造技術(shù)以及3D打印技術(shù)也將會(huì)廣泛應(yīng)用。
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