Как охлаждают электромобили? Изучаем производство охлаждающих пластин REACH в Китае
Несмотря на то что электромобили уже давно стали реальностью даже в России, многие не до конца понимают, что же представляет собой машина на электротяге. Для большинства обывателей это все еще простейший механизм из электромотора и прикрученных к пластиковому кузову колес. На самом же деле современный электрокар даже масс-сегмента — это отнюдь не только аккумуляторы и электромотор. Это сложнейший механизм, в котором иногда можно найти и трансмиссию, и множество небанальных технических жидкостей. Ну и конечно, никуда не деться от системы охлаждения, ведь современные батареи настолько мощные и емкие, что требуют очень хорошего охлаждения, и одного воздушного потока здесь не хватит. На производстве современных систем термоменеджмента мы и побывали, посетив завод компании REACH в Поднебесной.
Для начала — вкратце о компании REACH, хотя подозреваем, что большинство автовладельцев, хоть раз задумывавшихся о смене радиатора на своей машине, прекрасно знают или как минимум слышали об этом бренде. Компания уже четверть века на рынке деталей системы термоменеджмента и за это время превратилась в одного из мировых лидеров по производству охлаждающего оборудования для самого разного спектра техники — от легковых и легких коммерческих автомобилей до среднетоннажных и тяжелых грузовиков.
Бренд предлагает широкую линейку радиаторов охлаждения, кондиционера, отопителя и вспомогательных охладителей, охватывающую примерно 99% рынка легковых автомобилей в мире. У компании несколько заводов в Китае и Таиланде, а множество известных брендов — упаковщиков радиаторов реализуют в своих коробках именно продукцию бренда REACH.
Возможно, главный вопрос, который может возникнуть у непосвященных: а зачем в принципе нужна система охлаждения на электромобилях? Долго останавливаться на этой теме не имеет смысла, так как у всех в кармане есть мобильное устройство с аккумулятором и каждый хотя бы раз ощущал его нагрев после долгой работы или под нагрузкой во время зарядки. И это мы говорим об устройстве, у которого нет цели передвигать в пространстве многотонную машину по дорогам общего пользования и не только. А теперь представьте себе, сколько тепла выделяет батарея, разгоняющая автомобиль с места до «сотни» секунд за семь. Всю систему электропривода необходимо охлаждать, и делать это надо не только ради безопасности, но и в целях увеличения ресурса батареи и улучшения ее технических характеристик.
В современном электромобиле аккумулятор представляет собой плоскую конструкцию, которая встроена в днище и является частью кузова. Для ее охлаждения применяются металлические многослойные пластины, в которых проходят каналы с жидкостью. Упрощая терминологию, пластина — это очень плоский классический радиатор. Именно она и является гарантом ресурса батареи. По сути, то, насколько долго прослужит аккумулятор и насколько эффективно он будет реализовывать свой потенциал, во многом зависит именно от качества его охлаждения.
Первый шаг при создании батареи полностью автоматизирован. Начинается все с поставки на завод сырья в виде алюминиевых листов, которые забирает с палеты специальный робот и доставляет на линию пайки (пластина состоит из двух листов). На этой линии листы сначала попадают в камеру очистки и мойки, чтобы избавиться от масел и прочих загрязнений. Следующий этап — нанесение флюса, который служит клеем для двух частей пластины. Клеевым составом обрабатывается только одна пластина.
В середине линии, сразу после стенда нанесения клеевого состава, находится специальный компьютеризированный стенд, который автоматически, с помощью камер, проводит проверку равномерности нанесения флюса. Это очень важный процесс, от которого напрямую зависит степень качества продукта. Затем две плиты соединяются механически с помощью крепежей, чтобы во время пайки предотвратить любые смещения двух частей плиты. На завершающем этапе этого процесса робот берет готовый «сэндвич» из двух пластин и отправляет его в печь, чтобы провести их окончательное соединение, запекая при разных температурных режимах для максимальной прочности.
Как только пластина выходит из печи, она отправляется на проверку герметичности. Здесь специалисты заполняют ее гелием, и в специальной камере она проверяется на предмет утечек. Гелий применяется в связи с его чувствительностью к утечкам — именно поэтому он идеально подходит для подобных процедур.
На следующем этапе плиты готовятся к покраске. На первый взгляд, смысл этого процесса не очень понятен, но важность его состоит в том, что краска служит электроизоляцией и одновременно придает плите антикоррозионные свойства.
После покраски специалисты завода проводят контроль качества, чтобы оценить правильность нанесения краски и понять, выполняет ли она диэлектрическую функцию. С помощью специального прибора к плите прикладывают электроды, на которые подается напряжение 500 или 1000 В (в зависимости от модели плиты), и при отсутствии пробоя плита признается качественной и безопасной.
После этого плита охлаждения в принципе уже является готовым продуктом. Ее упаковывают и отправляют… производителю батарей. Именно производители аккумуляторов — главные потребители продукции этого завода, и именно они отправляют готовые комплекты на конвейеры автопроизводителей.
Каков итог?
Наше с знакомство с производством REACH на этом не закончилось: в следующем материале (и в майском номере журнала) мы расскажем о площадке компании, где выпускаются классические радиаторы, и покажем, как делают более привычные российскому потребителю элементы системы охлаждения автомобиля. А кроме того, познакомимся с лабораторией контроля качества компании и отделом разработки, где ведущие инженеры изобретают самые передовые способы охлаждения самых современных автомобильных двигателей.
