新能源汽车市场概况
2022年全球新能源汽车销量达1082.4万辆，同比增长61.6%，其中纯电动汽车占比74%，插电混动汽车占比25.7%。预计2025年全球销量将突破2500万辆。我国新能源汽车销量占全球总量的64%，2023年1月产销量分别为42.5万辆和40.8万辆。
核心原材料与核心元器件、核心零部件
- 动力电池：宁德时代、比亚迪等企业占据主导地位，2022年出口规模达68.1GWh。
- 驱动电机：主要企业包括厦钨新能源、杉杉股份、宁波韵升等。
- 电机控制器：比亚迪半导体、汇川技术等企业占据主要市场份额。
- 插电式混合动力汽车：比亚迪、奇瑞汽车、长安汽车等企业为主要代表。
- 燃料电池汽车：上海汽车、中通客车、宇通客车等企业为主要代表。
铸造
- 2020年铸件总产量达到5500万吨，产值约7000亿元。
- 一体化压铸技术受到造车新势力青睐，2021年市场规模为85亿元，预计2025年将达到389亿元。
- 一体化压铸技术可简化传统制造工艺，降低成本，提高效率。
汽车行业的3D打印路线图
- 基础快速原型
- 小批量制造与工具制造
- 正向设计与功能集成
- 离散制造
3D打印在汽车领域的应用挑战
- 量变挑战：从小批量增加到每年100万个
- 机器尺寸：粉未床金属熔融技术当前普遍限制在400毫米或600毫米
- 准确性：需要以最小的后处理需求来创建精确的零件
- 材料：大多数3D打印材料目前主要适用于医疗和航空航天工业
- 效率：目前增材制造对于汽车生产来说太慢了
- 成本：作为高产量和面向消费者的行业，3D打印成本较高
汽车制造领域的细分应用
- 动力与传动
- 流体和冷却
- 悬挂系统
- 车身
- 内饰与外饰
- 轮胎制造
- 生产线工装夹具制造应用
3D打印在新能源汽车领域的应用
- 动力与传动：3D打印可用于制造电机壳体、齿轮等部件。
- 流体和冷却：3D打印可用于制造冷却板、电池冷却器等部件。
- 车身：3D打印可用于制造轻量化车架、车身底盘铸件等部件。
- 内饰与外饰：3D打印可用于制造座椅、仪表盘等部件。
- 轮胎制造：3D打印可用于制造轮胎模具、轮胎花纹等部件。
- 生产线工装夹具制造应用：3D打印可用于制造工装夹具、托盘等部件。
3D打印在汽车领域实现产业化的五大挑战
- 3D打印直接从数字模型到生成零件的能力
- 3D打印实现结构一体化零部件
- 3D打印提升产品品质
- 3D打印减少售后维修服务支持的需求
- 3D打印减少产品报废时处理已停产的库存零件的需求
3D打印驱动的轮毂创新设计
- Ascension design设计，铂力特提供技术支持和完成增材制造的车轮轮辐。
- 轮毂的最终成形规格为20英寸，轮辋由碳纤维材质制造，轮辐由钛合金整体3D打印而成。
- 单个轮毂重量为10kg，相比传统轮毂重量减少40%。
电子产品散热技术
塑料3D打印技术与汽车制造应用
新能源汽车企业为什么应用FDM/FFF3D打印设备？
- DTC（直接面向客户）模式下的新需求
- 对于研发速度要求更为苛刻
- 新能源汽车的维护和售后保养较为简单
新能源动力电池企业3D打印夹具批量生产
- 国内某新能源企业通过3D打印方式，生产各种小批量夹具，取代CNC加工。
汽车内、外饰件3D打印应用
- 宝马MINI的车主可以通过专用的在线配置程序来设计自己的内外饰配件。
- 保时捷3D打印全斗式座椅。
- 大众汽车使用HPMetalJet金属粘结剂喷射3D打印技术制造的换挡器旋钮。
压铸模具中的金属3D打印应用
- 随形冷却水路是激光选区熔融金属3D打印技术为模具冷却带来的变革性应用。
增材制造设计、自动化与质量控制
