沃尔沃XC40 Recharge是沃尔沃旗下首款电动车型。其电池Pack早在今年3月在沃尔沃位于比利时的Ghent 工厂开始量产。近期,沃尔沃也公布了XC40 Recharge整车的部分生产视频,视频总计6分钟,前2分钟是关于电池Pack的生产过程。
博主结合视频中的内容和先前外媒报道的一些信息,分前后·两篇文章对XC40 Recharge的电池Pack及其制造产线做一个简单的解读。
电池Pack总能量:78KWh。
1)模组
模组由LG波兰工厂提供,目测为VDA 390模组,电芯为软包电芯。
如下图红色箭头所指,模组采样线接插件的方向朝着侧端板方向。
关于模组容量和串并联架构,没有相关的信息报道。
模组总数量为26个。从下图可以看出,模组在箱体中的具体布置。
整个模组分两层布置,下图中男操作工的那一侧是上下个5个模组。女操作工的那一端下面一层是3列,每列4个。最上面一层还有3个模组,另外图上箭头所指的最下面还有一个模组。
2)箱体和上盖
可以看出,箱体是铝型材挤出焊接而成。上盖则是冲压而成。
3)模组在箱体上的固定
从下图可以看出,为了模组固定在铝型材箱体上,沃尔沃方面是在箱体的底部焊了安装块,在安装块上直接做了安装孔(万一这个安装块的螺牙在紧固时被损坏,岂不是整个箱体都要拿去返工?感觉有点简单粗暴)。
4)模组的冷却
从下面第一张图,可以看出2个进出口水嘴在最前端。而从下第二张图,可以看出模组底部是安装了单独的冷却板,因此整个Pack的水道并没有集成在箱体上。
5)(PDU+充电控制电子器件)集成件外置?
下图红色圆圈所示的是一个安装在电池上盖上的一个集成件,由工人在线边分装完成,然后再通过吊具吊装至Pack上盖上,通过下面第二张图箭头所示的安装螺柱和螺母进行固定。
从图上看只能清晰的看到一个高压接插件,里面的具体电子器件无法知悉。博主猜测很有可能是模仿特斯拉Model 3的套路,将PDU和一些充电控制电器件集成一个模块,外置在上盖上。
以上是对沃尔沃XC40 Recharge 电池Pack一个简单的解读,虽然XC40 Recharge是沃尔沃旗下首款电动车型,但是从其电池Pack的设计思路来看,没有看到其变革的一面。
整个Pack的设计较为繁琐复杂,没有新意,走线凌乱,不够简洁,和奔驰EQC的电池Pack有点类似,依旧能看到燃油车理念的影子。
位于比利时Ghent的XC40 Recharge 电池Pack工厂是沃尔沃自己的第一座电池Pack工厂。工厂总面积约5000平方米(其实称为车间更合适点),原来该电池车间所在的地方为其员工的停车场,毗邻XC40 Recharge 的总装车间。
XC40 Recharge的电池Pack制造产线总共9个工位,产线集成商为蒂森克虏伯。详细的产能沃尔沃方面,没有向外界透露。具体的产线解读如下:
1)产线的整体布局
下图两张照片,应该还是处于调试期间的照片。车间净高较高,从图片上可以看到产线上方还有一个能站人的钢平台。
产线整体呈”U“字型。如下图箭头所示,产线的整体框架是靠钢梁和铝型材组成的框架,通过吊杆吊挂在屋顶的钢梁上面。主线槽沿着钢梁而铺设。
工位区域和物料人员通道的地面用了两种不同颜色的涂料(啥用意?)。
2)产品输送
整个产线的在制品电池Pack都是通过地表用磁条导航的AGV进行输送。
3)自动化程度
因视频只有2分钟,并没有把其电池Pack的所有工艺步骤拍摄完全,但根据已有的信息,其实现自动化的工位有(如下几张图片所示):
电池模组入箱体,导热胶的喷涂(目测为双组分胶,SCA的涂胶设备)和上盖的拧紧(采用2个机器人同时安装螺栓)
4)线边物料的配送
根据下面2张图,对比可以看出。对于大件的物料,比如高压线束,则是直接将装有线束的物料盒放在带有滚轮的推车上(博主猜测很有可能是采用kit 配套配送大件的方式)。而小件则是放在常规的线棒和流利条组成的料架上。
5)工位目视化
结合上述4)中的第二张图和下面一张图,产线用于目视化的HMI有两种。上面一张图中用了较大的一个屏幕来显示上盖拧紧过程的信息。下面则是常规的工位HMI。
XC40 Recharge 电池Pack的线体集成商是蒂森克虏伯,该集成商在动力电池领域的产线规划方面有着丰富的经验,早期的BMW i3的Pack产线以及国内北京奔驰的电池模组和Pack产线都由其设计。
从仅2分钟的视频中可以看出,蒂森克虏伯设计的该产线虽然没有大的花头,但是紧凑而实用,适合沃尔沃 XC40 Recharge 这种新车型初期产量不大的生产。沃尔沃方面也可以通过第一条产线运行的经验,为后期积累经验。
另,博主一直的观点是:产线规划的是否优美,与产品的设计存在较大的关联性。产品设计如果比较简约,则规划的制造产线也可以做到简洁而高效。