E-mobilite Kılavuzu

Modern batarya taşıyıcı, elektrikli araçlarda etkili termal yönetim için hayati bir unsur haline gelmiştir. Üreticiler, cebri hava soğutmasına güvenmeden birden fazla bataryayı serin tutma zorluğuyla karşı karşıyadır. Bu durum, batarya taşıyıcısı içinde soğutma sıvısının batarya hücrelerinin içinden veya etrafından geçirilmesini sağlayan özel bir kanal yapısının uygulanmasına yol açmıştır. Rosti'nin birlikte tasarladığı taşıyıcılar, geçici soğutmaya da izin veren bir kanal yapısına sahiptir.

Rosti, bu alanda paketlenmiş çözümler sunmak için OEM müşterileriyle birlikte çalışmaktadır. Kendi bünyemizdeki son teknoloji ürünü kalıp akış simülasyon yazılımımızı kullanarak müşterilerimizin fikirlerini konseptten gerçeğe dönüştürmelerine yardımcı olabiliriz. Elektrikli araç pazarının gelecekteki ihtiyaçlarını karşılamak için yarım milyar taşıyıcıya ihtiyaç var. Rosti olarak bu konuda öncülük etmekten gurur duyuyoruz.

Aşağıda e-mobilite projelerimiz hakkında daha ayrıntılı bilgi edinin veya bu teknik dokümanı indirin.

E-mobilitenin hızla gelişmesini sağlayan, başta hükümet mevzuatı ve çevresel baskılar olmak üzere bir dizi faktör bulunmaktadır. Ayrıca, küresel ticari elektrikli araç pazarının yıllık %39,9 bileşik büyüme oranıyla (2017'de 125.212 adetten 2025'te 1.831.865 adede) büyümesi öngörüldüğünden, e-mobilite araştırma ve geliştirme çalışmaları benzeri görülmemiş bir hızla ilerliyor.

Araçlara güç sağlamak için kullanılan geleneksel içten yanmalı motor teknolojisi, günümüzün OEM'lerinin hafif, orta ve ağır hizmet e-mobilite pazarlarında yeni platformlar tasarlamasıyla birlikte yerini kaybetmektedir. Bu platformların daha geleneksel muadilleriyle aynı performans seviyelerine ulaşması bekleniyor. Ancak tek zorluk bu değil; yeni teknolojileri kullanan günümüzün düşük hacimli prototip üretiminden yarının seri üretim gereksinimlerine sıçramayı kolaylaştırmak da aynı derecede zorlu olacak.

Rosti, e-mobilite/pil pazarında halihazırda aktiftir ve mevcut üretim zorluklarının üstesinden gelmek için kanıtlanmış üretim tekniklerini kullanmak üzere dünyanın önde gelen OEM'lerinden bazılarıyla birlikte çalışmaktadır. Bu zorluklardan biri de e-mobilite platformlarında kullanılan batarya paketi taşıyıcılarıdır. Batarya teknolojisi, araçların daha uzun süre çalışmasını sağlamanın anahtarıdır ve pek de mütevazı olmayan batarya taşıyıcısının oynayacağı büyük bir rol vardır. Bu makalede, Rosti Teknik Direktörü Tony Austin, batarya teknolojisiyle ilgili endişeleri tartışmakta ve enjeksiyon kalıplamanın OEM'ler tarafından neden tercih edilen üretim süreci olarak değerlendirilmesi gerektiğini vurgulamaktadır.

Herhangi bir geleneksel ICU tahrikli aracın kaputunun altına bakıldığında, akü taşıyıcısının biraz cansız bir nesne olduğu görülecektir. Genellikle metalden üretilen bu nesnenin rolü, geleneksel kurşun-asit aküyü desteklemek için bir platform sağlamak ve darbe durumunda bir dereceye kadar koruma sunmak olmuştur. Ancak, e-mobilite araçları gelişmeye devam ettikçe, batarya sistemin can damarı haline gelmiştir.

Hem araç güvenilirliği hem de menzil, kullanılan batarya teknolojisine bağlıdır ve bu nedenle, örneğin sıcak iklimler gibi batarya performansına yönelik her türlü tehdide karşı koyulması gerekir. Esasen, ortam sıcaklığındaki bir artış e-mobilite akü ömrünün azalmasına neden olur, aküler ne kadar sıcak olursa, kimyasal reaksiyonlar o kadar hızlı gerçekleşir ve akü o kadar hızlı boşalır.

Bağımsız testler, sıcaklık her 10°C arttığında bir akünün kendi kendine deşarj oranının iki katına çıktığını göstermiştir. Akülerin aşırı ısınmaya karşı korunması da zorunludur; bu, hızlı hasara yol açacağı için muhtemelen en kötü senaryodur.

Modern batarya taşıyıcısı, etkili termal yönetime geçişte hayati bir unsur haline gelmiştir ve e-mobilite OEM'leri, geleneksel basınçlı hava soğutmanın yerine birden fazla bataryayı nasıl serin tutabileceklerini araştırmaktadır. Bu durum, taşıyıcı bileşen içinde soğutma sıvısının hücrelerin içinden veya etrafından geçirilmesini sağlayan özel bir kanal yapısının uygulanmasına yol açmıştır. Dahası, kanal yapısı geçici soğutmaya izin vermektedir.

Rosti, bu alanda paketlenmiş çözümler sunmak için OEM müşterileriyle birlikte çalışmaktadır. En yeni akü taşıyıcı tasarımları genellikle oldukça karmaşıktır, bu da CNC işleme veya presleme gibi geleneksel üretim teknikleriyle bitmiş bir bileşen üretmenin her zaman mümkün olmadığı anlamına gelir. Gelecekte çığır açacak bir teknoloji olarak görülen 3D baskının, gerekli sermaye harcaması açısından hala dezavantajları olduğunu belirtmek de önemlidir. Ayrıca sektörün yüksek hacimli üretim taleplerini karşılayamıyor. Peki alternatif nedir?

Enjeksiyon kalıplama sürecinde kaynak malzeme eritilir ve yüksek basınçta bir kalıba enjekte edilir. Parça kalıp içinde soğur ve işlem tekrar başlamadan önce dışarı atılır. Ancak enjeksiyon kalıplama, elektrikli araç batarya taşıyıcıları için kullanılacak en uygun üretim süreci midir? Rosti yıllardır birçok OEM tarafından - birden fazla pazarda - çok sayıda kalıp içi özelliğe sahip karmaşık kalıplar tasarlamak için zorlanmaktadır; bu, e-mobilite uygulamalarında kullanılan batarya taşıyıcıları için neredeyse kesinlikle gerekli olacak bir uzmanlıktır. Örneğin, Rosti soğutma kanallarını kalıbın ayrılmaz bir parçası olacak şekilde tasarlayabilir. Kendi bünyesindeki son teknoloji kalıp akış simülasyon yazılımını kullanan Rosti, fikirleri konseptten gerçeğe dönüştürebilmekte ve 21. yüzyıl pil taşıyıcısının gerektirdiği tüm özellikleri içeren bir parçayı tek geçişte üretebilmektedir.

Ancak yine de, enjeksiyon kalıplama akü taşıyıcı uygulamaları için kesinlikle doğru üretim süreci midir? Bu ikileme bakmanın bir başka yolu da gerekli potansiyel hacimleri düşünmektir. Eğer e-mobilite tahmin edilen ünite sayısı bakımından potansiyeline ulaşırsa, üretim hacimleri gerçekten de çok yüksek olacaktır. Bu rakam, diğer pazarlar için gerekli güç kaynaklarından bahsetmeksizin, ihtiyaç duyulacak büyük miktarda yedek batarya paketini - ve dolayısıyla taşıyıcıları - da dikkate almalıdır.

Rosti, ne CNC işlemenin ne de 3D baskının bu yüksek hacimlerle başa çıkamayacağını ve bu süreçlerin OEM'ler tarafından talep edilen hedef parça maliyetlerini sağlayamayacağını öne sürüyor. Bunun yerine, yapısal sağlamlık sunan, tekrarlanabilir, uygun maliyetli ve hızlı bir proses gereklidir. Bu noktada da enjeksiyon kalıplama önemli avantajlar sunmaktadır, özellikle de üretimi uygun şekilde ölçeklendirme becerisi.

Elbette, enjeksiyon kalıplama için ön maliyet, kalıplama ihtiyacı nedeniyle bazen biraz daha yüksek olabilir, ancak mühendislik faydaları ve ölçek ekonomileri dikkate alınmalıdır. Ön maliyet amorti edildikten sonra, enjeksiyon kalıplama kullanılarak birim başına fiyat oldukça rekabetçidir. Dahası, süreç çok tekrarlanabilirdir; yüksek hacimli üretimde marka tutarlılığı ve parça güvenilirliği sağlamaya çalışırken iyi bir özelliktir. Bir diğer avantajı da enjeksiyon kalıplamanın braketler gibi yardımcı parçaları entegre etme olanağı sunması nedeniyle ihtiyaç duyulan parça sayısını azaltabilmesidir. Bu tür bir tasarım özgürlüğünün malzeme listesi ve üretim montaj süreleri açısından bariz faydaları vardır.

Bu uygulama için kilit nokta, hammadde üreticisini projenin ilk gününden itibaren sürece dahil etmektir. Örneğin, batarya taşıyıcı uygulamalarında ağırlığı azaltmak için büyük bir gereksinim vardır; batarya hücresi ağırlığını azaltmak bir seçenek değildir, bu nedenle bunun yerine taşıyıcının hafifletilmesi gerekir. Enjeksiyon kalıplı çözümler geleneksel metal taşıyıcılara göre daha hafif bir alternatif sunsa da, bu parçalar hem bataryayı desteklemek hem de dış etkenlerden korumak için gereken gücü sunacak mı? Rosti'nin hammadde üreticileriyle yaptığı derinlemesine görüşmeler, ince ancak güçlü duvar yapısının tüm gereksinimlerini karşılayabilecek doğru malzeme bileşiminin kullanılmasını sağlar. Ayrıca, belirtilen malzeme her zaman UL-94VO yanıcılık direnci standardını karşılar, böylece uygulama içi mevzuat uyumluluğunun güvenini sağlar.