Abstrak
Buku Panduan Insinyur Material untuk Produksi NEV – AHSS, Hot Stamping Steel & Gigacasting Die Steel Selection
Persyaratan material untuk kendaraan listrik baterai, hibrida plug-in, dan kendaraan listrik jarak jauh sangat berbeda dengan kendaraan pembakaran internal. Permintaan akan desain yang ringan, pelindung elektromagnetik tegangan tinggi, perlindungan benturan baterai, dan gigacasting telah mendorong peningkatan terus-menerus pada kelompok baja, aluminium, dan paduan khusus. Berdasarkan standar material GB, EN, dan JIS, ditambah data produksi massal dari OEM termasuk Tesla, BYD, NIO, dan Volkswagen, panduan ini menjabarkan aturan pemilihan grade yang mencakup lima segmen inti: baja struktural BIW, logam sistem baterai, baja kelistrikan motor traksi, baja stamping & tempa sasis, dan baja perkakas khusus NEV. Semua tabel nilai, data properti mekanik, dan bagan pencocokan komponen dipertahankan. Konten tersebut melayani insinyur desain & pengadaan dalam negeri sekaligus menyesuaikan pencarian lintas batas Google, dan berfungsi sebagai referensi harian untuk spesifikasi material, kutipan pabrik, dan pekerjaan pengembangan cetakan.
Perbedaan Pemilihan Material Inti Antara ICE & NEV + Penguraian Massal Material Kendaraan
Empat Pembeda Utama
NEV membawa paket baterai bertegangan tinggi yang beroperasi pada 300–700V. Persyaratan untuk manajemen bobot trotoar, kelayakan tabrakan, kinerja NVH, dan pelindung EMI membedakannya dari mobil ICE dan menentukan pemilihan kelas baja yang tepat:
Arsitektur tenaga: Kendaraan ICE mengandalkan mesin pembakaran, sedangkan NEV membawa baterai berkapasitas 400–800kg. Perlindungan terhadap benturan pada undercarriage menjadi prioritas utama, karena memerlukan baja boron stempel panas 1500MPa dalam jumlah besar.
Target ringan: Pengurangan massa kendaraan secara langsung meningkatkan jarak tempuh, sehingga penggunaan campuran baja berkekuatan tinggi, aluminium, dan paduan magnesium terus meningkat.
Pengendalian kebisingan: Tanpa kebisingan mesin untuk menutupi getaran bodi, baja struktural harus dipasangkan dengan desain penyerap energi dan peredam getaran.
Pelindung elektromagnetik: Rumah logam untuk kabel tegangan tinggi, penutup baterai, dan elektronika daya membentuk sangkar Faraday untuk memotong EMI. Logika pemilihan material standar di seluruh industri: Konstruksi ringan untuk memperluas jangkauan → menyeimbangkan biaya material antara baja, aluminium, dan komposit → menggunakan baja berkekuatan sangat tinggi untuk keselamatan tabrakan baterai → mengadopsi paduan khusus untuk solusi manajemen termal → menggunakan penutup logam untuk pelindung EMI.
Distribusi Massal Material BEV Pasar Massal
Data dari model yang diproduksi secara massal seperti Tesla Model Y dan BYD Seal memberikan tolok ukur industri yang andal untuk pembagian bobot material per kendaraan:
| Kategori Bahan | Massa Per Kendaraan | Persentase Berat BIW |
|---|---|---|
| AHSS & UHSS | 200–350kg | 25%–35% |
| HSS Konvensional & Baja Ringan | 350–500kg | 40%–50% |
| Aluminium (Lembaran, Ekstrusi, Pengecoran HPDC) | 100–250kg | 15%–25% |
| Pengecoran Mati Magnesium | 5–30kg | 1%–3% |
| Polimer Bertulang Serat Karbon (CFRP) | 10–50kg | 1%–5% |
| Plastik & Bahan Komposit yang Dimodifikasi | 80–150kg | 10%–15% |
Pengamatan industri: Rakitan aluminium gigacast Tesla Model Y menggantikan lebih dari 70 komponen baja yang dicap dan mengurangi keseluruhan massa BIW sekitar 20%.
Evolusi Nilai Baja NEV BIW
Selama 15 tahun terakhir, kekuatan tarik baja bodi otomotif untuk kendaraan listrik terus meningkat, dengan kadar baru melebihi 2000MPa:
| Generasi | Jangka waktu | Bahan Dominan | Rentang Kekuatan Tarik |
|---|---|---|---|
| EV Awal Generasi Pertama | 2010–2015 | Baja ringan + 340–590 HSS konvensional | 270–590MPa |
| Kendaraan Produksi Massal generasi kedua | 2016–2020 | HSS konvensional, AHSS, panel kap aluminium | 270–980MPa |
| Model Arus Utama Generasi Ketiga Saat Ini | 2021–2024 | AHSS, UHSS, baja boron stempel panas, suku cadang hibrida aluminium-magnesium | 270–1500MPa |
| Platform Baru Generasi Keempat (2025 dan seterusnya) | 2025+ | Baja hot-stamping ultra tinggi 2000MPa, rakitan multi-bahan | 270–2000MPa |
Seleksi Kelas Penuh untuk Baja Struktural BIW (Semua Tabel Referensi Dipertahankan)
Baja badan dibagi menjadi lima kelompok berdasarkan kekuatan tarik dan struktur mikro metalurgi: baja ringan, HSS konvensional, AHSS, UHSS, dan baja boron stempel panas. Nilai terpisah ditentukan untuk komponen tubuh yang berbeda.
Baja Ringan (Seri DC untuk Komponen Penarikan Tegangan Rendah)
| Nilai | Komposisi Kimia Khas | Kekuatan Tarik (MPa) | Aplikasi |
|---|---|---|---|
| DC01 | 0,04% C, 0,20% Mn | 270–410 | Panel bodi interior dengan tekanan rendah |
| DC04 | 0,04% C, 0,18% Mn | 270–350 | Panel dalam gambar dalam standar |
| DC06 | 0,02% C, 0,15% Mn | 270–350 | Ekstra dalam menggambar bagian interior yang rumit |
| SPCE (Standar JIS) | Cocok dengan kimia DC04 | 270–350 | Lembaran bodi untuk platform OEM Jepang |
Baja Kekuatan Tinggi HSLA Konvensional
| Nilai | Kekuatan Tarik (MPa) | Aplikasi |
|---|---|---|
| HC340LA | 340–460 | Penguatan tubuh secara umum |
| HC380LA | 380–480 | Anggota silang sasis, pelat bagian dalam ambang |
| HC420LA | 420–520 | Penguatan pilar dalam |
| HSLA340 / HSLA590 | 340–590 | Komponen struktural universal |
| SAPH440 (Standar JIS) | 440 | Stempel sasis untuk kendaraan Korea & Jepang |
AHSS: Keluarga Metalurgi DP / TRIP / CP / QP
Kelas primer untuk penyerapan energi tabrakan, balok anti-intrusi pintu dan rel memanjang, menyeimbangkan kekuatan dan sifat mampu bentuk.
Baja Fase Ganda (DP).
| Nilai | Komposisi Persen Berat Khas | Kekuatan Tarik (MPa) | Penggunaan Komponen |
|---|---|---|---|
| DP590 | 0,10% C, 1,50% Mn, 0,50% Si, 0,05% Nb | 590 | Anggota lintas lantai, rel memanjang bawah |
| DP780 | 0,13% C, 1,80% Mn, 0,30% Si, 0,03% Nb | 780 | Rel depan, panel pilar B luar |
| DP980 | 0,15% C, 2,00% Mn, 0,50% Si, 0,05% Nb | 980 | Penguatan dampak samping |
| DP1180 | 0,17% C, 2,20% Mn, 0,30% Si, 0,04% Ti | 1180 | Balok intrusi pintu |
2 TRIP (Plastisitas yang Diinduksi Transformasi) Baja
| Nilai | Kekuatan Tarik (MPa) | Lokasi Aplikasi |
|---|---|---|
| TRIP590 | 590 | Hancurkan struktur penyerap energi |
| TRIP780 | 780 | Rel penghancur depan |
| TRIP980 | 980 | Pilar B, bala bantuan rocker |
Baja Fase Kompleks (CP) & Quench & Partition (QP).
| Nilai | Kekuatan Tarik (MPa) | Aplikasi |
|---|---|---|
| CP800 | 800 | Pelek roda, penguat bemper |
| CP1000 | 1000 | Pilar tengah B, rocker samping |
| QP980 | 980 | Bagian keselamatan tabrakan yang penting |
| QP1180 | 1180 | Balok anti intrusi pintu |
UHSS: Baja Boron Martensit & Hot-Stamp
Bahasa Indonesia: Wajib untuk pelindung perimeter baterai dan komponen sangkar pengaman inti, kekuatan tarik padam hingga 2500MPa:
| Kelas Keluarga | Kekuatan Tarik Padam (MPa) | Komponen yang Cocok |
|---|---|---|
| Baja Martensit MS1180 | 1180 | Balok benturan samping |
| Baja Martensit MS1300 | 1300 | Bala bantuan rocker |
| Baja Martensit MS1500 | 1500 | Komponen anti-intrusi yang berat |
| Baja Stempel Panas 22MnB5 | 1500 | Pilar A/B/C, rocker, bumper, pelindung baterai |
| Baja Cap Panas 27MnCrB5 | 1700 | Bagian sangkar pengaman kendaraan premium |
| Baja Stempel Panas 30MnB5 | 1800 | Komponen eksoskeleton Tesla Cybertruck |
| Tesla Giga-Baja Kustom | 2500+ | Struktur bodi penahan beban ultra-ringan |
Semua pilar A/B/C, rel atap, dan rocker menggunakan baja stempel panas 22MnB5. Rel depan atas mengadopsi TRIP980, sedangkan rel depan bawah menggunakan 22MnB5. Balok intrusi pintu dan balok bemper dibentuk dari baja boron 1500MPa. Panel kap dan pintu luar menggunakan paduan aluminium 6016/6022. Pelindung bagian bawah baterai menggabungkan profil aluminium ekstrusi dengan pelat baja pelindung 22MnB5.
3 Pemilihan Material Logam untuk Sistem Baterai (Rumah Baja, Aluminium, Logam Konduktif Internal)
Paket baterai mewakili komponen keselamatan inti NEV. Material yang dipilih harus memenuhi empat persyaratan utama secara bersamaan: desain ringan, tahan benturan, pembuangan panas, dan pelindung EMI. Bagian ini mencakup penutup paket, perangkat keras internal modul, dan pelat pendingin secara terpisah.
Tabel Perbandingan Bahan Penutup Baterai
| Bahan Penutup | Peringkat Ringan | Tingkat Biaya | Perlindungan Kecelakaan | Kinerja Termal | Pelindung EMI | Adopsi OEM |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Aluminium Ekstrusi + Lembaran Aluminium | ★★★★★ | Menengah-Tinggi | Bagus | Terbaik | Sedang | Tesla, BYD, NIO |
| Kandang Baja yang Dicap | ★★★ | Terendah | Bagus sekali | Rata-rata | EV awal, Seri VW ID | |
| Perumahan Aluminium Gigacast | ★★★★ | Tinggi | Bagus | Bagus sekali | Sedang | Model Tesla baru, Xiaomi SU7, NIO |
| Komposit SMC | ★★ | tinggi | Adil | miskin | Lemah | Kendaraan khusus bervolume rendah |
| Komposit CFRP | ★★★★★ | Sangat Tinggi | Adil | miskin | Lemah | Edisi terbatas ultra-mewah |
Nilai Baja untuk Penutup Baterai
| Kelas Baja | Keluarga Materi | Lokasi Instalasi |
|---|---|---|
| DC04 / DC06 | Baja ringan gambar dalam | Penutup atas baterai, penyangga internal |
| HSLA340 / HSLA380 | HSS paduan rendah | Kemas bingkai bawah |
| DP590 / DP780 | AHSS | Tulang rusuk penguat benturan samping |
| Baja Stempel Panas 22MnB5 | baja boron UHSS | Pelindung benturan sisi baterai |
Paduan Aluminium Umum untuk Rumah Baterai
| Kelas Aluminium | Proses Pembentukan | Area Aplikasi |
|---|---|---|
| 6005 / 6063 | Ekstrusi | Paket utama rel memanjang & melintang |
| 6082 / 7003 | Ekstrusi kekuatan tinggi | Profil sisi kerusakan |
| 5182 / 5754 | Lembaran yang dicap | Baki terintegrasi pendingin bawah |
| A380 / C611 | Pengecoran cetakan bertekanan tinggi | Baki baterai Tesla gigacast |
| 6061-T6 | Lembaran yang dicap | Kemas penutup atas |
Bagian Logam Internal untuk Modul Baterai
| Komponen | Bahan Standar | Catatan Tambahan |
|---|---|---|
| Bingkai pendukung sel | PA66+Plastik berisi gelas GF35 | Bingkai cetakan injeksi terisolasi |
| Busa pengatur jarak sel | Busa PP/PE | Penyangga termal & penyerapan guncangan |
| Busbar tegangan tinggi | tembaga T2 / T3; Alternatif aluminium 6061 | Tembaga menawarkan konduktivitas yang unggul, aluminium mengurangi massa & biaya |
| Pelat ujung kompresi modul | lembaran aluminium 6061/6082 | Kompresi penumpukan seragam |
| Pelat pendingin cair | aluminium brazing 3003 | Substrat pendingin cair standar |
Substrat Logam Inti Sel
Meskipun bukan baja struktural, pengumpul arus dan logam selubung membentuk komponen baterai yang penting: Pengumpul arus katoda: aluminium foil 15–20μm; Kolektor arus anoda: foil tembaga 8–15μm 4680 sel silinder: Casing aluminium dengan penyangga dasar baja; Sel prismatik blade BYD: Perumahan aluminium; Sel kantong: Film komposit laminasi aluminium
Baja & Paduan untuk Sistem E-Drive (Motor, Inverter, Peredam)
Paduan Aluminium Cor untuk Rumah Motor Traksi
| Kelas Paduan | Proses Pembentukan | Kesesuaian Segmen Kendaraan |
|---|---|---|
| A380 / A383 | Pengecoran cetakan bertekanan tinggi | Mobil penumpang ICE & BEV yang dipasarkan secara massal |
| A356 | Die casting / Pengecoran semi padat | Kendaraan berperforma premium |
| 6061-T6 | Penempaan + penyelesaian permesinan | Supercar, EV berperforma tinggi |
| AZ91D | Pengecoran mati | Kendaraan konsep ringan |
Komposisi kimia standar A380: Saldo Al, 7,5–9,5% Si, 3,0–4,0% Cu, 0,05–0,50% Mg, 0,7–1,1% Fe, 0,20–0,50% Mn, 0,5–1,5% Zn
Baja Listrik Tidak Berorientasi untuk Inti Motor (Bahan Penentu Rentang)
| Kelas Baja Listrik | Ketebalan Lembaran | Kehilangan Inti (W/kg @1,5T, 50Hz) | Segmen Aplikasi Motor |
|---|---|---|---|
| 50W470 | 0.50mm | Kurang dari atau sama dengan 4,7 | Motor berbiaya rendah tingkat pemula |
| 35W440 | 0.35mm | Kurang dari atau sama dengan 4.4 | Motor traksi arus utama standar |
| 30W360 | 0.30mm | Kurang dari atau sama dengan 3,6 | Kendaraan listrik jarak jauh dengan jangkauan menengah hingga tinggi |
| 25W300 | 0.25mm | Kurang dari atau sama dengan 3.0 | Platform berkinerja tinggi 800V |
| 20W250 | 0.20mm | Kurang dari atau sama dengan 2,5 | Motor andalan dengan efisiensi tinggi |
| 50JN800 / 35JN300 | Laminasi tidak berorientasi | Kurang dari atau sama dengan 8,0 / Kurang dari atau sama dengan 3,0 | Laminasi rotor khusus |
Komposisi dasar baja listrik tak berorientasi: 2,0–3,5% Si, 0,2–0,8% Al, Kurang dari atau sama dengan 0,005% C, 0,10–0,30% Mn, Kurang dari atau sama dengan 0,003% S, keseimbangan Fe.
Baja Quenched & Tempered / Carburized untuk Poros Motor
| Kelas Baja | Rute Perlakuan Panas | Pita Torsi yang Berlaku |
|---|---|---|
| 20CrMnTi / SCM415 | Karburasi & pendinginan | Motor torsi rendah hingga sedang |
| 42CrMo / SCM440 | Memadamkan & marah | Motor traksi torsi tinggi |
| 40Cr / SCr440 | Memadamkan & marah | Motor mobil penumpang standar |
| 316L Tahan Karat | Perawatan solusi | Motor khusus tahan korosi |
Komposisi standar 42CrMo: 0,38–0,45% C, 0,17–0,37% Si, 0,50–0,80% Mn, 0,90–1,20% Cr, 0,15–0,25% Mo, keseimbangan Fe.
Rumah Konverter Inverter & DC-DC
Aluminium die cast A380 berfungsi sebagai material housing standar. Unit berdaya tinggi menggunakan aluminium ekstrusi 6063 bersirip untuk meningkatkan pembuangan panas. Pengecoran die magnesium diadopsi untuk desain yang ringan.
Baja Sasis & Paduan Tempa (Subframe, Suspensi, Rem, Kemudi)
Pilihan Bahan Subframe
| Kombinasi Bahan | Metode Pembentukan | Aplikasi Bidang OEM |
|---|---|---|
| Baja HSLA / DP780 / 22MnB5 | Dicap & dilas | BYD, XPeng, model pasar massal Li Auto |
| 6061 + 6082 ekstrusi + node koneksi transmisi | Perakitan ekstrusi | Kendaraan Tesla & NIO kelas atas |
| Konstruksi campuran baja-aluminium | Stamping + penempaan aluminium | Platform hemat biaya tingkat menengah |
Daftar Bahan Komponen Suspensi
| Komponen Sasis | Bahan Utama | Alternatif Berbiaya Rendah |
|---|---|---|
| Lengan kendali | Aluminium tempa 6061-T6 | Baja DP780 yang dicap, besi ulet GGG60 |
| Buku jari kemudi | Aluminium tempa 6061-T6 | Baja tempa 40Cr / 42CrMo, besi cor GGG70 |
| Pegas koil suspensi | Baja pegas 55CrMn | 60Si2Mn |
| Batang penstabil anti-gulung | Baja pegas 55CrMn | Bengkok panas 60Si2Mn |
| Batang piston peredam kejut | Karburasi 20CrMnTi | Baja temper karbon rendah |
Bahan Rem, Kemudi & Roda
Rem cakram sebagian besar menggunakan besi cor kelabu HT250. Cakram komposit matriks aluminium dan karbon-keramik dipasang pada kendaraan berperforma tinggi. Kaliper rem adalah aluminium die cast A380 standar. Sistem kemudi: Tabung kolom kemudi menggunakan 20CrMnTi; rak bar mengadopsi 40Cr; roda gigi pinion dikarburasi 20CrMnTi. Roda: Kendaraan pasar massal menggunakan aluminium cor A356-T6. Model premium menggunakan aluminium tempa 6061-T6. Mobil tingkat pemula menggunakan roda baja yang dicap; supercar andalannya mengadopsi velg magnesium atau serat karbon.
Baja Perkakas Khusus NEV (Gigacasting, Hot Stamping, Stamping, Cetakan Injeksi)
Lini produksi NEV memperkenalkan mesin cetak gigacasting seberat 9.000 ton dan melihat permintaan yang jauh lebih tinggi untuk cetakan hot-stamping 22MnB5. Pemilihan baja perkakas berbeda secara signifikan dari program kendaraan ICE; kekerasan penuh dan tabel aplikasi dipertahankan di bawah.
Kelas Baja Die Gigacasting
| Komponen Mati | Kelas yang Direkomendasikan | Kekerasan Kerja (HRC) | Alasan Pemilihan |
|---|---|---|---|
| Blok mati utama | QRO90 Tertinggi / DH2F | 44–48 | Ketahanan lelah termal yang sangat baik untuk cetakan besar berukuran 80–120 ton |
| Pilihan produksi massal yang hemat biaya | ESR H13 / 1.2344 | 44–48 | Biaya bahan baku dan masa pakai yang seimbang |
| Sisipan rongga | H13 yang disempurnakan dengan ESR | 46–50 | Kebersihan tinggi untuk menghilangkan lubang permukaan pengecoran |
| Semak sariawan & pin ejektor | H13/SKD61 | 48–54 | Tahan erosi aluminium cair |
| Blok pendukung dasar mati | Baja karbon S50C / S55C | 28–32 | Dukungan struktural berbiaya rendah |
Baja Perkakas untuk Hot Stamping Dies 22MnB5
| Komponen Mati | Kelas Baja | Rentang Kekerasan (HRC) | Catatan Kondisi Kerja |
|---|---|---|---|
| Badan cetakan stempel panas | ESR H13 (1.2344) | 46–50 | Siklus termal berkelanjutan pada 800–950 derajat |
| Peningkatan umur layanan yang diperpanjang | QRO90 | 46–50 | Mengurangi frekuensi pemolesan retakan panas |
| Trim pasca-hot-stamping mati | Baja kerja dingin DC53 / D2 | 58–62 | Potong blanko baja boron 1500MPa yang telah dipadamkan |
Stamping Tool Steel untuk Blanko Aluminium & UHSS
| Stamping Bahan Kosong | Masukkan Kelas Baja | Lapisan yang Cocok |
|---|---|---|
| Panel luar aluminium 6016/5754 | DC53 | Lapisan anti-pedas CrN / DLC |
| DP/QP 1180 UHSS | Baja V4 / ASP2060PM | Lapisan keausan suhu tinggi TiAlN |
| Draw die kap aluminium Kelas A | Dasar besi ulet GGG70L + sisipan DC53 | Lapisan akhir cermin DLC |
Baja Cetakan Injeksi untuk Komponen Plastik Baterai
Badan cetakan rumah baterai besar menggunakan 1,2738HH (38–40HRC) yang telah dikeraskan sebelumnya, yang menerima butiran kimia tanpa perlakuan panas sekunder. Sisipan plastik korosif optik cermin dan tahan api mengadopsi baja tahan karat ESR S136 untuk menahan gas penguraian asam yang dilepaskan selama pencetakan. Sisipan H13 dengan perlakuan nitridasi dipasang pada zona abrasi tinggi untuk material serat kaca PA66+untuk memperlambat goresan serat. Slide dan inti kecil menggunakan DC53 / SKD11 untuk menyeimbangkan ketangguhan benturan dan ketahanan aus.
Baja Pos Dingin untuk Pengencang Baterai Tegangan Tinggi
Baja berkecepatan tinggi M2 / SKH-9 merupakan standar untuk cetakan produksi massal yang membuat baut tegangan tinggi Kelas 10,9 / 12,9 EV. Untuk lini yang memproduksi lebih dari satu juta pengencang setiap tahunnya, baja berkecepatan tinggi ASP2060 PM mengurangi insiden kerusakan akibat pukulan.
Referensi Biaya Bahan 2024–2026 EXW China, USD/kg
Harga Lembaran Baja Struktural
| Bahan Baja | Membentuk | Kisaran Harga (USD/kg) |
|---|---|---|
| Baja canai dingin DC04 | Gulungan | 0.7–1.0 |
| HSLA340 / HSLA590 | Gulungan | 0.8–1.2 |
| Baja fase ganda DP780 | Gulungan | 1.0–1.4 |
| DP980 UHSS | Gulungan | 1.2–1.6 |
| baja martensit DP1180 | Gulungan | 1.4–2.0 |
| 22MnB5 blanko yang dicap panas | Lembaran potong laser | 1.3–1.8 |
| Baja stempel ultra panas 30MnB5 | Lembaran | 1.8–2.5 |
| 5182 lembaran stempel aluminium | Lembar stempel | 2.5–3.5 |
| Lembar panel luar aluminium 6016-T4 | Lembar stempel | 3.0–4.5 |
| Profil ekstrusi aluminium 6061-T6 | Profil yang diekstrusi | 3.5–5.0 |
| Ingot cetakan A380 | Keluarkan batangan | 3.0–4.0 |
| batangan magnesium AZ91D | Bahan baku die casting | 4.0–6.0 |
| baja listrik 30W360 | Gulungan | 3.0–4.5 |
| Baja listrik ultra-tipis 20W250 | Gulungan | 6.0–10.0 |
Biaya BIW Per Kilogram berdasarkan Campuran Bahan
| Skema Perakitan Bahan | Biaya Per Kilogram (USD) | Pencocokan Jalur Kendaraan |
|---|---|---|
| Baja ringan full + HSS konvensional | 0.9–1.3 | Masuknya EV berbiaya rendah |
| HSS campuran + AHSS terbatas | 1.2–1.8 | BYD Dolphin, seri Li Auto L |
| Penutup AHSS / UHSS + aluminium | 1.8–2.8 | Tesla Model Y, NIO ET5 / ET7 |
| Bodi aluminium gigacast yang luas | 2.8–4.5 | Xiaomi SU7, EV premium jernih |
| Multi-bahan dengan CFRP | 5.0–15.0 | Mobil sport andalan produksi terbatas |
Tren Material Industri Pasca 2025
Teknologi gigacasting berkembang pesat, dengan meningkatnya instalasi mesin press seberat 9000 ton. Jumlah komponen baja yang dicap per kendaraan turun 30–50%, meningkatkan permintaan untuk baja perkakas pekerjaan panas seperti QRO90 dan baja boron yang diberi stempel panas kelas ESR H13. 2000MPa memasuki produksi massal, dengan Giga-Steel kustom Tesla diterapkan untuk memotong massa sekaligus meningkatkan perlindungan tabrakan di sisi baterai. Desain BIW multi-material menjadi standar, dan pabrik baja mengeluarkan bahan habis pakai khusus untuk pengelasan baja-aluminium yang berbeda. Integrasi sasis baterai CTC dan CTP menghilangkan panel lantai stempel konvensional, menggantikannya dengan aluminium ekstrusi yang dipasangkan dengan baja pelindung stempel panas. Permintaan baja listrik ultra-tipis dengan kehilangan inti rendah 0,20 mm dan 0,25 mm meningkat untuk platform tegangan tinggi 800V, sehingga memberikan peningkatan jangkauan yang sederhana per pengisian daya. OEM mendapatkan HSS otomotif daur ulang EAF dalam jumlah yang lebih besar untuk menurunkan jejak karbon. Penetrasi baja perkakas PM tumbuh pada stamping UHSS dan jalur cold pos pengikat volume tinggi.
Strategi Material Standar OEM Utama
| Merek OEM | Peta Jalan Materi Inti | Kelas Baja & Paduan Primer |
|---|---|---|
| Tesla | Aluminium gigacast + baja boron berkekuatan sangat tinggi | 30MnB5, ekstrusi 6005/6082, lembar 6016 |
| BYD | Pembobotan aluminium selektif yang dominan baja | Cetakan DP980, 22MnB5, A380 |
| TIDAK | Hibrida baja-aluminium premium | DP980, 22MnB5, 6005 ekstrusi |
| XPeng | Arsitektur HSS yang berfokus pada biaya | HSLA590, kelas dasar DP780 |
| Li Otomatis (Perluas Jangkauan) | Berat baja dengan bagian aluminium kecil | HSLA590, 22MnB5 diberi stempel panas |
| Xiaomi SU7 | Aluminium seluruhnya premium + baja lokal berkekuatan tinggi | 22MnB5, 6016, 6082 ekstrusi |
| Platform VW MEB | Baja & aluminium seimbang | DP780, 22MnB5, 6005 ekstrusi |
| BMW Seri i | CFRP + aluminium intensif | CFRP, 6005, cetakan A380 |
Perbandingan Permintaan Material: ICE vs BEV
| Perakitan Kendaraan | Kendaraan ICE Konvensional | Kendaraan Listrik Baterai | Tren Pergeseran Industri |
|---|---|---|---|
| Blok mesin | Besi cor/aluminium | Dieliminasi (tidak ada mesin pembakaran) | Penggunaan besi cor turun 80% |
| Perumahan transmisi | Besi cor/aluminium | Perumahan aluminium peredam kecepatan tunggal | Penggunaan besi cor turun 70% |
| Paket baterai | Tidak hadir | Penutup pelindung aluminium / baja (komponen baru) | Permintaan baru untuk aluminium, tembaga, baja khusus |
| Motor traksi | Tidak dilengkapi | Laminasi baja listrik, rumah aluminium | Meningkatnya permintaan akan baja listrik ultra-tipis dengan kerugian rendah |
| Sistem pembuangan | 409 tabung tahan karat | Dieliminasi sepenuhnya | Tidak ada permintaan untuk tabung knalpot tahan karat |
| Tangki bahan bakar | Baja stempel berlapis | Dieliminasi | Mengurangi konsumsi baja ringan deep drawing |
| Struktur BIW utama | Lebih dari 80% baja | 50–70% baja, peningkatan rasio aluminium | Meningkatnya volume ekstrusi HSS dan aluminium |
| Kabel kendaraan | Tembaga tegangan rendah 12V | Busbar tembaga & aluminium tegangan tinggi 12V + 400 / 800V | Konsumsi tembaga dan aluminium konduktif yang lebih tinggi |
| Perkakas produksi | Stamping + mati HPDC standar | Tambahan cetakan gigacasting besar | Serapan lebih tinggi dari baja kerja panas H13 halus ESR |
Pertanyaan Seleksi yang Sering Diajukan
T: Kelas Baja Apa yang Digunakan Untuk Struktur Perlindungan Kecelakaan Baterai NEV?
A: Baja Stempel Panas 1500MPa 22MnB5 Adalah Pilihan Utama Untuk Pelindung Kecelakaan Baterai Samping Dan Bawah. Platform Ringan Pasangkan Ini Dengan Ekstrusi Aluminium 6082 Berkekuatan Tinggi Untuk Menyeimbangkan Pengurangan Massa Dan Sifat Tabrakan. Jalur Kendaraan Berbiaya Rendah Mengadopsi Rakitan DP780 Las Multi-Lapisan.
T: Apakah Baja Pekerjaan Panas Metalurgi Serbuk Wajib Untuk Gigacasting Dies?
J: Tidak Ada Spesifikasi Wajib. ESR H13 Memberikan Output Yang Stabil Untuk Proses Prototipe Volume Rendah Hingga Menengah. Jalur yang Memiliki Lebih dari 100.000 Casting Shot Setiap Tahunnya Dapat Ditingkatkan Ke QRO90 Supreme Untuk Memperpanjang Interval Perawatan. Baja Pekerjaan Panas PM Hanya Digunakan Sebagai Sisipan Lokal Untuk Zona Keausan Ekstrim Saat Ini.
T: Baja listrik apa yang paling cocok untuk motor traksi tegangan tinggi 800V?
J: Baja listrik non-orientasi ultra-tipis 20W250 dan 25W300 lebih disukai, karena menghasilkan kehilangan inti yang lebih rendah pada frekuensi tinggi dan peningkatan jangkauan ringan 5–10 km per pengisian daya. 30W360 dapat ditentukan untuk motor berkecepatan menengah/rendah di bawah 12.000 RPM untuk menyeimbangkan biaya material.
Q: Mengapa Menentukan DC53 Berlapis DLC Untuk Stamping Dies Panel Luar Aluminium?
A: Paduan Aluminium Seri 6000 Cenderung Sangat Empedu Selama Pembentukan. DC53 Menawarkan Ketangguhan Lebih Baik Dibandingkan Standar D2. Dipasangkan Dengan Lapisan Karbon Seperti Berlian DLC, Pengambilan Aluminium Sangat Berkurang, Mempertahankan Lapisan Permukaan Kelas A Dan Memotong Waktu Henti Untuk Pemolesan Cetakan.