請選擇您的所在位置:

國家

電動交通

KUKA 帶來行動新思維


淺談「電動汽車」

我們每天在許多不同的術語中都會遇到電動汽車這個主題:從電動汽車(e-mobility)到 electric car,再到電動革新等等。

狹義上的電動汽車是指透過電網「加油」(充電)的純電池驅動車輛。廣義上,這也包括所謂的插電式混合動力車,它既有一台內燃機,也可以採用電網電流充電實現純電動行駛,以及透過車上的燃料電池或石化燃料運作的「增程器」產生車輛所需的電力。所有這些車輛的共同點是,它們都有一個電動動力裝置和一個車載儲能電源。此外,這一類還包括電動自行車、電動滑板車、電動摩托車、電動車以及電動公車和電動商用車;越野車、電動船舶,甚至飛機也屬於電動載具這一類。

電動汽車的發展歷程

在過去,電動汽車被視為未來技術革新科技,時至今日仍然有人這樣認為。然而,電動汽車不再是未來的主題,而是現今我們要持續關注的主題。但是,為什麼需要關注?這一趨勢又從何而來?

我們用來為內燃機提供驅動力的石化原料是有限的,資源被嚴重耗盡。氣候變化的影響極具破壞性,對環境造成明顯的污染:溫度的極端變化、自然災害、海平面上升以及因此而導致的物種滅絕,都在要求我們對移動問題進行重新思考

電動汽車的面面觀

政治和社會目標旨在實現氣候中和,在很大程度上依靠可再生能源,以減緩全球氣候暖化及其後果。這些發展趨勢促進了移動方式的改變,並導致電動汽車(智慧移動)成為能源轉型的關鍵,因為它使直接使用再生能源實現移動性成為可能純內燃機作為一種移動解決方案即將被淘汰。電動汽車和混合動力汽車已經在我們今天的城市景觀中留下了印記,甚至會在未來中繼續存在。更確切地說,在未來,多元化帶來的移動性將富有活力。電動汽車、混合動力汽車、內燃機、部分電力驅動的電動汽車將決定我們的街景,並從整體上改變移動性。

隨著混合動力汽車的日益增多,移動 2.0 的發展方向可以初見端倪,這些汽車大多完全滿足了終端消費者的基本要求。因此,將可透過混合動力這個中間步驟過渡至移動性電氣化。

KUKA 積極地支持電動汽車的發展,且多年來一直汽車製造商的強大合作夥伴,這些經驗豐富的汽車製造商希望擴大其產品組合,將混合動力汽車納入其中,或意欲完全轉為電動汽車生產。 

KUKA 彙聚其專業技能,陪伴您執行流程中的每個自動化步驟

  • 電池隔艙

    對電池隔艙生產而言,我們運用一種獨特的技術(即摩擦攪拌焊)提供高效的解決方案。它將精確性和成本效益結合在一起,並滿足密封性和安全性上的最高標準。摩擦攪拌焊尤其可用於各種鋁合金和其他非鐵金屬的高品質接合流程。在此,藉由一個旋轉的工具,在夾緊的接合組件之間產生摩擦熱,建立一個非常堅固的連接。

    了解更多

  • 模組

    KUKA 採用適合的生產線,為模組的組裝提供技術支援

    從零配件的生產到元件的組裝,KUKA 皆能提供適合的生產線。這確保了各個裝配步驟同時以專業、具經濟效益的方式執行。在可能的情況下,我們使用標準化的產品,旨在為我們的客戶打造高效且符合成本效益的生產設備。

  • 燃料電池

    燃料電池作為電力驅動的能源供應單位其優勢是顯而易見的:續航時間長,充電時間短,與內燃機的加油時間相似。因此,這就是為什麼它們可以在客運和貨運對氣候友善方面發揮著重要作用。在我們的研發流程中,我們深入地參與了設備製造,以便完成燃料電池安裝。我們的生產設備能夠客製化地適應相應的需求。在這種情況下,燃料電池的設計應該早在工程階段就已完成,以便簡化和加快安裝和測試,從而降低生產成本。從最初的構想,到模擬和專案階段,直到量產:憑藉 KUKA 的多年豐富經驗,我們的客戶可以確信一切都已考慮周全。

  • Cell 2 Pack

    Cell 2 Body 或亦稱 Cell 2 Pack 技術將電池單元與車身、車架、電力驅動、熱管理和各種高電壓、低電壓控制模組整合在一起,因此可以明顯地提高續航能力。

  • 數位工廠

    數位工廠

    透過數位工廠,我們追求的目標旨在創建一個靈活且適應性強的工廠,在生產運作流程中透過收集的處理值進行自我優化。數位工廠操作步驟的核心要素是,從一開始就將整個價值鏈數位化。
    專案開始時的出發點是在客戶現場建立真正的生產基地之前創建一個虛擬工廠模型。在這第一步中,我們實現了完全網路化的生產。在此採用了數位孿生技術作為工廠的虛擬 3D 影像。這個工具使收集所有可用的資料成為可能,並使其簡單而直觀地視覺化。這樣就可以提前對週期時間和故障原因進行分析,以確保將風險降到最低程度,從而在以後能夠順利地開始生產。

  • 零件

    KUKA Cell4 FSW 正在使用中

    每一個產品都是從一個小的零件開始的。使用 KUKA 的標準化電池,可以有效地生產這些產品。隨著電動汽車變得越來越重要,我們開發了一款自己的電池解決方案。

  • 電動機

    KUKA 為安裝電動機提供技術支援

    電動機的生產是一項成熟的技術。然而,它卻給生產者帶來了特殊的挑戰。在安裝到車輛中時,需要提高生產設備的自動化程度。此外,與此相關的生產流程也受到最高的品質要求。KUKA 為此開發並實現了電動機的總控鑰匙模組化裝配系統:從設計到規劃,再到最終實施和整合到生產環境中,從小批量直到大批量生產都可以進行調整。為了確定您所安裝的電動機和動力裝置系統獲得最佳品質,KUKA 設計並設置了所有必要的檢測和測量裝置

  • 電子元件

    電動汽車上有部分安裝了大量由機器人製造的新型電子元件。機器人主要用於安裝(如高壓電纜的安裝)、柔性電纜的敏感連接(如高壓電池模組插頭和前照燈的自動嵌裝)、黏合流程(如反向器)、組件檢查(如反向器等高壓組件),以及傳統的鎖緊和搬運流程。KUKA 機器人的防靜電認證在防止組件(其中一部分是敏感組件)受損方面發揮了重要作用。即使是對循環時間有嚴格要求的流程,也可以用非常快的 KRSCARA 和 AGILUS-2 加以解決。作為電子製造領域的專家,KUKA 為電動汽車電子組件的創新自動化解決方案提供了必要的設備和專有技術。

    了解更多

  • 最後組裝

    KUKA 採用半自動或全自動裝配裝置提供技術支援

    在汽車生產中,將動力裝置系統安裝到車身上是一個充滿挑戰的裝配任務。這也適用於電動機已經整合到車軸模組中的電動汽車。特別是將重型電池螺栓固定到汽車底部時,這是一項重大的挑戰。這些元件可以用傳統的升降臺定位到滑座、機器人上,或用無人駕駛運輸系統(AGV)來完成。根據客戶的要求,KUKA 提供適合的解決方案,包括半自動或全自動裝配裝置

  • 車身製造

    KUKA 所掌握的汽車車身製造技術適用於各種可能的細分車型。從最小的蓋子到整個白車身,從全自動到半自動生產過程,KUKA 均駕輕就熟,遊刃有餘。瞭解更多關於 KUKA 白車身製造技術的資訊:

  • 傳統和電動動力裝置系統

    KUKA 採用自動化裝配系統提供技術支援

    自 2010 年以來,KUKA 開發了用於生產電動動力裝置系統零組件的自動化裝配系統,並成功地將其整合到客戶的現有系統中。KUKA 提供電動機、轉子、混合變速器、車軸和整合車軸系統裝配線,分別配有相應的測試系統作為補充。此外,電動汽車越來越趨向於整合型和精巧型電氣模組。KUKA 透過創新的自動化來支持這一快速發展。KUKA 是自動化設備、各種裝配線複雜裝配系統規劃、設計、製造和試運轉方面的專家。因此,為了實現電氣化動力裝置系統,裝有混合動力汽車電動機、前橋和後橋變速器等電動汽車零組件。KUKA 測試技術KUKA 高科技測試系統可確保安裝的動力裝置正常運作。此外,裝配系統和相關機械還採用模組化設計和製造。這樣就可以實現靈活規劃,在需求不斷增長的情況下符合成本效益地提高件數。

  • 物流部

    KUKA 提出適合的物流解決方案提供支持

    電池的製造生產貌似一場材料之戰。為了確保所有一切總是在正確的時間出現在正確的地點,我們與客戶一起制定適合的物流解決方案。我們的專家為客戶提供全方位綜合方案。從無人駕駛運輸系統 (AGV) 到組件供料系統,再到倉儲物流,我們提供整個產品組合

    了解更多

  • 可行性研究

    藉由於 3D 離線模擬進行的可行性研究

    可行性研究、類比和方法規劃屬於工程流程中的核心組成部分,需要最高水準的規劃能力。我們制定高效的生產戰略,並支援我們的客戶以最佳方式實現這些戰略。在此流程中,我們利用深厚的專家知識。提供流程可靠且成本優化的製造設計方案,完美地滿足了我們客戶的需求

    了解更多

  • 模組安裝

    在電池模組中,各個電池相互連接。我們為客戶提供靈活可靠的工業生產設備,以及專業的模組安裝專案管理。棱柱形、袋狀或圓柱形:無論電池單元形狀如何,KUKA 為高電壓儲能系統開發了流程安全可靠的電池模組裝配線。從預裝配,絕緣和固定,電氣接觸,裝配電路板、感應器、端板,到檢測站。針對個別客戶量身訂製自動化程度和可變性。

    了解更多

  • 裝配

    LBR iiwa 為 Mercedes-Benz 提供安裝支援

    現代化的電動汽車對汽車設計有著特殊的要求,這在很大程度上也影響到車身結構:大電池通常螺栓固定在車輛底部,因此電池外殼成為結構組成部分。使用高電壓技術後,對安全提出了更高的要求,特別是對碰撞測試的要求。作為車身製造方面專家,KUKA 為大批量生產的創新自動化解決方案提供專有技術,並滿足對汽車車身的個性化要求,適用於任何類型的車身結構。

    此外,汽車製造商面臨的挑戰是,除了傳統車型系列的內燃機汽車之外,還要生產越來越多的電動汽車型。日益增加的車型種類、更加頻繁的車型更改和劇烈變動的批次量產規模,對靈活性適應性都提出了最高的要求。KUKA SmartProduction 精準地將這些要素結合在一起,使客戶能夠以經濟高效的方式在一台設備上生產適用於內燃機型號和電動型號的不同組件。此外,KUKA SmartProduction 的生產單元與各地工件和工具的供應無關。因此,客製化生產達到了前所未有的境界。此外,電池也是一個非常關鍵的組件,因此驗證和文件化在此甚至比其他產品更加重要。

    了解更多

  • 電池組安裝

    電池系統是電動汽車的核心和非常複雜的元件。在電池組安裝流程中,多個模組和其他電子元件(如電纜和控制單元)一起組裝,然後再裝入電動汽車。電池組的裝配流程從提供和準備諸如托盤/收集槽和框架等外殼組件開始。然後安裝冷卻系統並塗上導熱膠或間隙填料。將各個電池模組放入電池組外殼中並加以固定。然後,進行電氣和熱能整合蓋子裝配以及電池組的品質和安全測試。電池生產商和汽車製造商可以利用我們可調整並可簡單擴充的裝配線快速有效地生產電池組。電池組安裝中的一個重要組成部分屬檢測系統,以確保零缺陷的生產。在這方面,我們利用了集團內部現有的測試和試驗台的專有技術。

    了解更多

  • 專案管理

    KUKA 的專案管理

    KUKA 提供專業的專案管理。我們以此使我們的客戶從創意到產品成功達到他們的目標。我們專案流程設計透明,確保最佳品質。在專案規劃以及實施流程中,提供高質素和有責任心的 KUKA 專案管理團隊同仁。我們使用最現代化的交流和專案管理工具進行跨專案及跨文化的合作。我們多年的國內外經驗將為您帶來許多助益。

  • 原型機

    因為追求盡善盡美:從設計到成品組件,我們在原型機製造上是您合適的合作夥伴。對於原型機和小批量裝配,KUKA 提供可升級並客製化的解決方案。在此流程中,我們與客戶密切合作,並能夠及時修訂要求付諸實施,調整規劃。

  • 流程和技術

    特別是在電動汽車領域,我們的客戶將從我們在眾多製程技術方面的多年經驗中獲益,例如:

  • 服務部

    KUKA 提供廣泛的服務網路

    我們廣泛而全面的全球服務將為您帶來許多助益:從試運轉到維修,再到保養、維護和設備擴充。在我們的 KUKA 學院或現場對設備操作人員進行培訓,熱線支援和備件管理也是我們服務的一項內容。

    了解更多

  • 測試系統

    我們為我們的客戶提供了電池和燃料電池以及整個動力裝置系統的測試系統。為了使儲能系統符合高品質標準和嚴格的安全要求,KUKA 在生產流程以及在不同的製程步驟中堅持使用該系統進行不同的測試。這些廣泛的功能測試需要具備測量和測試技術方面的相關專業知識和經驗。特別是電動汽車中的高性能電池必須滿足嚴格的安全要求和最高的品質標準。每個單獨的電池組件在生產流程中就已經過多次仔細檢測,並最終對電池進行生產線末端測試。除了洩漏測試外,電池系統還進行廣泛的電氣測試,確保與電動汽車的通訊和訊號處理。此外,還對電池的電氣性能進行測試,這需要相應的高容量充放電裝置。除此之外,KUKA 還考慮了出現故障時的重置策略。

  • 內燃機

    無論是傳統,還是混合動力:透過我們的裝配線,可以將所有的電動機類型納入其中。在每個單獨的發動機裝配設備,發動機根據客戶要求由數百個單獨的零件個性化製造而成。在此流程中,最先進的生產技術和相互協調的物流方案與 KUKA 的工程專有技術相得益彰。

  • 電池單元安裝

    電池單元是後續模組和電池組生產的基本組件。原則上,有三種不同的電池儲存格式用於電動汽車:棱柱形、圓柱形和袋形。這些電池單元的生產是在特殊的環境條件下進行的。一方面,生產區域必須非常乾淨且沒有顆粒物(無塵室),另一方面,空氣必須不含水分(乾燥室)。我們用於電池生產的機器人都符合這些要求,或者可以派上用場。

帶您深入了解我們的技術專業知識:看更多精彩案例

電動汽車產業的自動化:挑戰與機會並存

隨著移動性的轉型,製程中開始產生新的要求,勢必對傳統的汽車生產造成改變。然而,這不僅涉及到汽車製造商本身,還關係到零組件供應商和機械設備製造商。包括電池在內的電動動力裝置系統,其製程是與傳統內燃機動力裝置系統的製程有根本的不同。諸如車削、修磨、打磨等常見的製程所需的頻率大幅降低,反而其他製程變得至關重要。KUKA 已經接受這些挑戰,並透過 30 多個成功實施的生產設備,在這個仍然年輕的市場中積累豐富經驗。因此,我們能夠充分評估相關背景下的挑戰和機會,同時以諮詢的身份為我們的客戶提供支持。

電動汽車產業的自動化隱藏著哪些障礙? 

有一個特別因素就是市場上的動態變化。我們始終把握住時代的脈動,未雨綢繆,今天要為明天提供解決方案。我們的目標是在早期階段提供前瞻性的技術及早實現可行性,讓我們的客戶能在今天就體驗到電動汽車的好處。KUKA 的做法:透過內部開發,精準評估市場和創新,同時積極地塑造它們,這樣我們就能為客戶提供理想的建議和支援,並在專案仍在進行時將新的製程方法整合到專案規劃中(浮動目標)。

電動汽車製造商面臨的另一個挑戰是數位化:從專案開始到(虛擬)試運行和可追溯性 (Traceability)。在電動驅動的車輛中,必須特別注意可追溯性,這一流程步驟在傳統驅動方案中僅發揮次要作用。根據法律規定,電池製程中的生產步驟必須嚴格記錄。傳統的生產設備不提供這種追溯功能,故很難實現精準追溯或根本不可能辦到。KUKA 透過數位工廠,替這一挑戰提供了數位化解決方案,並整合生產設備中的自動化文件。這確保了在任何時候都可以實現可追溯性。

電動汽車如何永續發展?

永續發展」和「永續行駛」不再是未來討論的話題,而是今日正在改變著我們的消費行為。但其永續發展到底如何?

為了更好地評估可持續性,最好是審視從原材料開採到回收利用的整個過程。為此,在未來,我們必須早在規劃生產設備的階段就制定出回收設計方案。KUKA 綜觀整個產品生命週期,並就如何提高永續性提供全面建議。早在系統的規劃階段,我們就著眼於高效的元件,在運作階段這些元件的備品和易損件需求不僅盡可能要低,其能源需求和維護成本也要低,最長使用壽命或再利用(二次生命)。如此,我們客戶的裝備就能以最佳狀態迎接未來。

  • 永續性

    永續性問題的一個變數是能源資源。在生產流程和電動汽車的能源供應中使用的可再生能源越多,電動汽車就越具有永續性。無論生產方式如何,儲能技術也在不斷地繼續發展,例如透過氫氣儲存剩餘能源。因此,以實現循環經濟為目標的有效利用資源是搭建經濟和生態永續性發展之間的橋樑

    但永續性遠不止於此。生產的整體永續性如何?使用的產品的節能效率如何?設備的碳中和程度如何?KUKA 在這方面提供適合的解決方案和設計方案,使生產基地的設計適合未來發展。

    了解更多

  • 氣候

    電動汽車在氣候保護方面名列前茅,並且可以減少對石化燃料的依賴性。雖然電池生產需要消耗大量能源,但電動汽車的碳足跡顯然要優於傳統內燃機汽車。電動汽車的氣候優勢繼續增長,綠色充電頻率就越高。隨著開發腳步的繼續前行,特別是更有效的製程,更高的能量密度和改進的電池化學技術,電池的碳足跡在未來幾年內可以進一步改善。

    了解更多

  • 回收設計方案

    無論是二次電池,即繼續使用退役的電動汽車電池,例如作為私家的蓄電器,還是回收寶貴的原材料,在新生產設備的規劃階段就必須制定出回收設計方案。應禁止以焚燒或填埋的方式處理廢棄的汽車和工業電池,並且應確保所有回收的廢物都按照最新技術水準進行處理和回收

  • 原材料

    除了回收鋰離子蓄電池或鋰離子電池之外,其生產也起到決定性的作用。目前,生產電動汽車的電池仍然需要稀有原材料(石墨、鋰子)和高耗能。然而,從中期來看,研發也將在此開發出更可永續發展的替代方案

    了解更多

  • 總體擁有成本

    從生產商的角度來看,還必須兼顧到設備製造的總體擁有成本(Total Cost of Ownership)。需要考慮一台機器或設備成本與效益之間有哪些差異?例如,機器人是否也適於未來的改造?尤其是儲能電源的製造正經歷著快速的改變。在設備改造的情況下,還有哪些設備組件可以得到再利用?「二次生命」這一關鍵字在此發揮了重要作用。透過作為專案組成部分的總體擁有成本 (TCO) 分析,KUKA 可以幫助確保早在規劃階段可以確定和評估未來的費用。

    了解更多

電動汽車的優勢

  • 低噪音排放

    在電動汽車啟動和煞車時,其噪音排放比傳統小客車低得多。

  • 永續性

    電動汽車作為交通工具是解決全世界氣候問題的關鍵所在。電動汽車運作產生的二氧化碳明顯減少,特別是與再生發電結合使用時。

  • 優化的驅動技術和能源回收

    電動汽車的驅動裝置得到了優化,因此能源可以得到更有效的利用。此外,在煞車過程中,能源得到回收。

  • 維護成本更低

    維護成本比傳統內燃機汽車低。這是由於易損件的消耗較低。

這就是 KUKA 對電動汽車做出的貢獻:

作為全球領先的自動化專家之一,KUKA 在工程、專案管理、製程知識、試運行和服務方面擁有豐富的經驗和專業技能,包括電動汽車及其動力裝置系統的自動化生產。KUKA 是您在電動汽車和儲能製造過程中實現自動化的可靠合作夥伴。

KUKA 將伴您走過電動汽車流程鏈的每一步。從電池模組和電池組裝線,用於生產電池觸點和外殼的旋轉摩擦焊接設備透過機器人引導的摩擦攪拌焊,用於裝配例如電動機或混合動力變速器的機器人系統,加上洩漏測試的品質控制,再到電動汽車中電池組的安裝,以及電池單元生產的解決方案。作為所有領先製造商的可靠合作夥伴,KUKA 將機械製造專業知識與數位工廠的協同效應結合在一起,以實現電動汽車的高效智慧自動化。

KUKA 專業技能概覽:

  • 電池模組和電池組的一元化生產線服務方面,擁有全球的多年經驗和專業知識,包括所有相關的製程步驟

  • 電池製造領域的技術解決方案

  • 與客戶協商並共同開發設計方案

  • 一站式整套自動化解決方案:從規劃到設計、試運轉到 EOL(End-of-Line,生產線尾端)測試以及藉由 FTF(無人駕駛運輸車 (AGV))或倉庫組件的物流解決方案

  • 深厚的製程專有技術和適合的產品

  • 全面的服務理念,確保系統生產效率

  • 得益於與亞琛工業大學 (RWTH Aachen University) 或弗勞恩霍夫雷射技術研究所 (ILT) 等國際領先的中心建立了合作夥伴關係,我們始終把握時代的脈動。

本網站使用 Cookie (更多相關資訊),以便線上為您提供最佳服務。若您繼續使用我們的網站,我們只使用技術上必要的 Cookie。點選「確定並瞭解 KUKA」,則表示您額外同意使用行銷 Cookie。點選「Cookie 設定」,您可以選擇我們使用哪些 Cookie。

Cookie 設定