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      2023-11-02

      深耕新能源汽車賽道,世椿智能發力FPC、CCS賽道

      行業資訊

      在汽車電子化浪潮下,較為笨重、連接方式復雜且繁瑣的傳統汽車線束已無法順應新能源汽車中電子元器件數量持續增加的發展趨勢,FPC(柔性電路板,Flexible Printed Circuit)、CCS(集成母排,Cells Contact System)等產品的優勢凸顯。目前FPC連接方案已成為新能源汽車動力電池中的主要方案,廠商亦相繼布局集成產品CCS,新能源汽車發展打開FPC、CCS成長新藍海。

       

       

      在這股浪潮中,深圳市世椿智能裝備股份有限公司(簡稱世椿智能),積極擁抱市場發展趨勢,緊抓行業發展機遇,FPC、CCS電池系統進軍,實現FPC、CCS點膠核心部件、點膠模塊、點膠系統、點膠設備及整線的自主研發和自制。FPC、CCS賽道上,世椿智能緣何“跑”出高質量創新發展“加速度”?未來又將如何勇毅前行、奮楫破浪?

       

      新能源汽車大發展,FPC、CCS迎來爆發期

       

      在全球“碳中和”背景下,新能源汽車飛速發展,市場火爆。2020年全球新能源汽車產量420萬輛,預計2025年將達到1800萬輛。2020-2025年復合增速40%,2030年預計新能源汽車滲透率將達到50%左右,達到4000萬輛。受益于此,新能源汽車動力電池FPC、CCS空間更為廣闊,預計2030年全球、國內新能源汽車FPC市場空間有望達到140-240億、72-120億元,2030年全球、國內新能源汽車CCS市場空間有望達到350-600億元、180-300億元。

       

      隨著汽車電動化、智能化、輕量化發展,FPC在車載領域的用量不斷提升,應用涵蓋車燈、顯示模組、BMS/VCU/MCU 三大動力控制系統、傳感器、高級輔助系統等相關場景,單車FPC用量預計超過100片。

       

      相較銅線線束,汽車動力電池FPC點膠,由于其高度集成、超薄厚度、超柔軟度等特點,在安全性、輕量化、布局規整、自動化生產等方面具備突出優勢,目前FPC方案已經成為絕大部分新能源汽車新車型的最主要選擇。而對于材料柔軟、質地輕盈、構型極輕極薄的FPC,對膠水的應用要求非常高。在FPC與外殼的連接處,需要使用膠粘劑進行補強固定,常使用UV膠,避免汽車運行過程中的長期振動,導致焊點脫開。

       

      CCS由FPC、塑膠結構件、銅鋁排等組成,屬于汽車的BMS動力系統的一部分,其FPC用于替代動力電池的采集線,此前采集線采用傳統銅線線束方案,線束由銅線外部包圍塑料而成,連接電池包時每一根線束到達一個電極,當動力電池包電流信號很多時,需要很多根線束配合,對空間的擠占很大。采用材質柔軟、質地輕盈機結構輕薄的FPC完美的替代傳統線束方案。

       

      CCS點膠封裝使用的膠水主要包括:黃膠、導熱硅膠和硅酮膠。黃膠主要用于電感、線圈、變壓器、電解電容、接收頭等電子產品固定;導熱硅膠主要用于填充發熱體與散熱裝置之間的縫隙;硅酮膠用于電子模塊、傳感器、電子元件的、絕緣、阻燃以及電子元器件的粘接等。

       

      對于FPC、CCS而言,點膠工藝在動力電池連接器、動力電池NTC、FPC鎳片等部位應用較多,會直接影響產品的性能和可靠性,這成為點膠工藝施展拳腳的大舞臺。

       

      以研發為基石,世椿智能FPC、CCS技術的進階之路

       

      乘風破浪抓住新趨勢,堅定信心擁抱新未來。面對FPC、CCS這一火熱賽道,基于FPC、CCS的市場及技術需求,早在2018年,世椿智能就加緊布局,利用自身在自動點膠行業中多年的經驗,從懸臂式在線自動點膠設備、龍門式在線自動點膠設備到雙臂協作在線自動點膠設備,從單閥點膠到雙閥旋轉點膠,從壓電式精密噴射閥等核心零部件到點膠模塊,從工藝單機到整線解決方案……時刻把握著行業發展的前瞻趨勢,不斷對FPC、CCS點膠產品進行升級換代,以適應市場發展趨勢,為客戶提供多樣性選擇。

       

       

      2018年,世椿智能緊貼當下市場需求,研發出第一代FPC、CCS點膠產品:懸臂式在線自動點膠設備,搭載單閥,實現該產品和點膠技術工藝制程驗證;

       

      2019年-2020年,基于第一代FPC、CCS點膠技術的積累,客戶品質策略的不斷精進、產能需求的不斷提高,世椿智能進行第二代FPC、CCS點膠產品的開發:龍門式在線自動點膠系列設備,實現了雙閥旋轉同步點膠、視覺自動標定角度坐標、產品變形自動校正、視覺自動定位檢測功能;

       

      2021-2022年,世椿智能成功開發出第三代FPC、CCS點膠產品:雙臂協作在線自動點膠系列設備。它基于第二代FPC、CCS點膠產品功能上,新增雙臂同時協作作業功能,具有節約點膠時間、生產產品良率高、適用產品廣等突出優勢……

       

       

      FPC、CCS點膠技術的攻關過程中,世椿智能著力于解決該行業難點及客戶需求,依靠不斷的技術創新來引領行業發展。在點膠過程中,膠閥溫度的變化,易導致膠量不穩,產生氣泡,影響產品良率。世椿智能組織技術團隊攻關該難點,沿著以下兩個技術方向同時研發:一是如何實現膠閥的恒溫控制,二是即使膠閥溫度變化,如何通過自動補償系統實現膠量一致性。世椿智能技術團隊根據產品點膠工藝,結合膠水特性,通過持續的探索,不斷的反復試驗與改進,最終研發出適合該工藝要求的變頻、恒溫控制模式。變頻控制模式即通過監控閥體溫度,程序自動補償閥的頻率和撞針行程,恒溫控制模式即通過冷卻和加熱模式的組合使用,防止閥高頻工作時溫度變化對膠量和氣泡的影響,雙模式下最終保證打膠良率,徹底地解決了該難題。

       

      依托行業領先的創新技術、穩定可靠的品質以及全方位的優質服務,世椿智能已經形成了完整的FPC、CCS點膠產品和解決方案矩陣,根據不同的客戶需求可提供多款式、多種類FPC、CCS點膠產品、工藝及解決方案,已成功服務行業眾多重要客戶。核心技術加速攻關、產量質量迅速提升,世椿智能在新能源汽車行業FPC、CCS點膠應用實現快速占領制高點。

       

      技術創新引領,世椿智能發力FPC、CCS賽道

       

      為搶占FPC、CCS產業發展新高地,世椿智能推進FPC、CCS電池系統點膠項目的規劃和大力實施,加大研發投入,成立專門的項目團隊和核心研發團隊,圍繞FPC、CCS點膠技術潛心研究,主動洞察客戶需求,不斷創新改進產品。經過多年摸索與實踐,結合汽車電子行業工藝特征,至今公司針對FPC、CCS點膠技術研發出相關設備、系統、核心部件及模塊等,核心競爭力大幅提升。

       

      主要設備涵括:懸臂式在線自動點膠系列設備、龍門式在線自動點膠系列設備、雙臂協作在線自動點膠系列設備、FPC和CCS點膠線體等。設備同時亦具備視覺定位、產品變形校正、雙閥位置自動校正、雙閥同步點膠、點膠效果檢測、膠量自動點檢、噴頭自動清潔、MES系統等豐富的功能,在保障點膠品質的同時,也實現產品的可追溯性。

       


      系統包含:一是NTC、鎳片雙閥同步點膠系統,設備可自動抓取點膠產品的坐標,雙閥根據產品坐標自動補償間距及位置,點膠效率及點膠精度更高,適合NTC、鎳片點膠工藝;二是連接器雙閥旋轉同步點膠系統,其采用視覺自動標定角度坐標,自動校準針頭角度及位置,自動視覺抓取點膠坐標,副閥自動補償角度及位置,實現多連接器的同步點膠;三是產品變形自動校正系統,其采用激光測高儀,對產品點膠面進行自動檢測,識別產品變形量(檢測位置及密度可程序設定)。點膠針頭根據產品變形量可自動補償針頭高度,確保針頭和點膠面始終保持等高,保證產品良率;雙臂協作控制系統,采用直線電機機械手具有機械結構簡單,高精度,高速度,精度持久保持并能減少維護,更加環保等優勢。X軸利用直線電機的單軌驅動雙動子的特性,可以實現同一運動方向驅動雙Z軸,進行同步運動,或以不同速度、向不同方向運動不同的距離,能靈活的進行點膠工作,同時點膠時間能夠節約一半,提高工作效率。Z軸選用高精密線性滑軌、絲桿,傳動平穩、精確定位,整個三軸機械手模塊化設計,可快速進行移動或維修操作;五是多功能視覺系統,集視覺編程、視覺定位、視覺檢測與一體,匹配不同的鏡頭和光源,可實現Mark點定位、抓邊定位、點膠效果檢測等功能,結合MES系統,可將膠線檢測結果上傳保存,實現產品點膠制程追溯。

       

       

      核心部件主要是:壓電式精密噴射閥,其采用變頻、恒溫控制模式,確保打膠良率。

       

       

      兩大點膠模塊包括:一是雙閥旋轉點膠模塊,適用于中高粘度液體精密點膠,通過行程調節改變膠水通斷口的大小,具有流量可調節,斷膠干凈、維護簡單等特點;二300-960ml卡筒供膠模塊,采用卡式膠筒,避免應用中出現膠桶變形、爆膠現象,壓把裝置,方便拆裝,節省換膠時間。

       

      在國家推動“雙碳”的進程中,對世椿智能而言,充分發揮技術和解決方案優勢,為新能源汽車行業加速發展助力,既是光榮的責任擔當,也是堅定的使命。世椿智能FPC、CCS點膠技術研發、產品智造、解決方案、客戶服務等方面,都早已做好了充分的準備,新能源大發展的時代潮流下,將不斷為新能源裝備產業國產化、智能化貢獻積極力量。

       

      在未來的市場中,只要有粘合的地方就有點膠機;有聯接的地方就有點膠機;有制造的地方就有點膠機。作為新能源汽車的“心臟”,動力電池迎來了不斷的技術革新,對FPC&CCS電池系統點膠技術將提出更多的挑戰,自動化點膠在動力電池領域的應用成為行業關注的重點!面對汽車產業的巨變和挑戰,世椿智能將持續創新,更好地為不斷壯大的動力電池智造提供技術和產業化服務,也致力成為客戶在迎接新能源汽車時代的可靠伙伴!

       


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