在全球能源轉型的大潮中，新能源汽車以其清潔、高效的特點，正引領著一場交通出行的革命。在這場綠色征途中，“三電”係統——電池、電機、電控，作為(wei) 新能源汽車的心髒與(yu) 大腦，其性能的優(you) 劣直接決(jue) 定著車輛的續航、效率與(yu) 安全性。

藍光+紅外雙光束複合一體(ti) 激光器，是激光技術的一次創新性整合。它巧妙結合了藍光激光的吸收率高、熱影響小與(yu) 紅外激光的穿透力強、焊接速度快的優(you) 點，為(wei) 高反材料、異種材料等難焊材料的高效精密焊接提供了全新的解決(jue) 方案。這項技術的出現，無疑為(wei) 新能源汽車“三電”係統的焊接難題提供了創新思路。

"三電"係統：新能源汽車的命脈

“三電”係統中，電池係統負責儲(chu) 存與(yu) 釋放能量，電機係統轉換電能為(wei) 機械能驅動車輛，而電控係統則是協調二者工作的“智慧大腦”。“三電”係統作為(wei) 新能源汽車的技術核心，其性能直接關(guan) 係到車輛的續航、動力和安全。在這些關(guan) 鍵部件的製造中，焊接工藝的先進性直接影響著係統的整體(ti) 效能。

圖1 新能源汽車“三電”係統

創新融合的力量：藍光+紅外雙光束複合一體(ti) 激光器

藍光+紅外雙光束複合一體(ti) 激光器，是激光技術的一次革命性整合。它巧妙結合了藍光激光的高精度、低熱影響與(yu) 紅外激光的穿透力強、焊接速度快的優(you) 點，為(wei) 複雜材料的高效精密焊接提供了全新的解決(jue) 方案。這項技術的出現，無疑為(wei) 新能源汽車“三電”係統的焊接難題提供了創新思路。

圖2 藍光+紅外雙光束複合一體(ti) 激光器(BIRF-800-3000)實物圖

此款藍光+紅外雙光束複合一體(ti) 激光器(BIRF-800-3000)通過一體(ti) 化設計，雙端光纖輸出800W(800μm芯徑)455nm藍光和3000W(20μm芯徑)1080nm紅外激光，具有控製一體(ti) 化、占地麵積小、移動靈活、方便集成等特點，可應用於(yu) 多種有色金屬、不鏽鋼以及異種材料的加工，能實現銅、鋁等高反材料的無飛濺或少飛濺焊接，焊接部位成形美觀、缺陷少、重複性好，尤其適用於(yu) 新能源電池、電動汽車三電係統零部件、電力銅排等產(chan) 品的焊接加工。

藍光+紅外雙光束複合一體(ti) 激光器在新能源汽車“三電”係統焊接中的創新實踐

01

電池係統：

安全與(yu) 能量密度的雙重保障

方形鋁殼鋰電池具有結構簡單，抗衝(chong) 擊性能好，能量密度高，單體(ti) 容量大等諸多優(you) 點，一直以來都是國內(nei) 鋰電製造和發展的主要方向，市場占比在40%以上。

方形鋁殼鋰電池在製造組裝過程中，需要大量應用到激光焊接工藝，例如：極柱焊接、轉接片焊接、極耳焊接、頂蓋封口焊接、密封釘焊接等等。

圖3 電池部分焊接樣品

01

電池極耳焊接

電池極耳焊接是電池製造中的關(guan) 鍵的步驟，直接關(guan) 係到電池的電氣性能和內(nei) 阻。

藍光 +紅外雙光束複合一體(ti) 激光器在極耳焊接中，利用藍光光束在銅、鋁等高反材料上優(you) 異吸收特性進行表麵預熱處理，提高了紅外激光的吸收率和匙孔穩定性，大大降低了焊接難度，改善了焊縫成形和焊接熱影響，有效避免了傳(chuan) 統焊接中常見的熱變形、焊接缺陷等問題，顯著提升了焊接質量。

圖4 電池極耳焊接（銅）樣品

02

電池殼體(ti) 頂蓋封口焊接

電池殼體(ti) 密封性是保障電池性能和安全運行的關(guan) 鍵。

雙光束複合激光器能夠利用雙光束的特性，可實現焊接深度和寬度的精確控製，焊接過程穩定，避免各種炸孔、虛焊、焊穿問題，確保了密封焊縫的高強度和氣密性，有效增強了電池在各種環境條件下的安全性和可靠性。

圖5 電池包殼體(ti) 密封焊接樣品

03

電池轉接片焊接

電池轉接片是連接電芯與(yu) 外部電路的關(guan) 鍵部件，其焊接質量直接影響電池模塊的電能傳(chuan) 輸效率和整體(ti) 安全。

藍光+紅外雙光束複合焊接，有效防止了焊接過程中的飛濺和熱影響區擴大，提高了焊接效率和成品率，保障了電池模塊的穩定性和耐久性。

圖6 電池轉接片焊接樣品

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電機係統：

效率與(yu) 穩定性的雙重提升

01

扁線電機焊接

扁線電機是一種使用扁平形狀銅線而不是傳(chuan) 統的圓形線材的新型高效電機。在各個(ge) 領域的應用越來越廣泛，特別是新能源汽車行業(ye) 。銅扁線（hairpin）焊接是扁線電機製造中的關(guan) 鍵工藝，其性能和效率的影響至關(guan) 重要。典型的Hairpin焊接要求包括焊縫的高導電率、高強度、低飛濺、無氣孔以及良好的外觀和低熱輸入。

藍光+紅外雙光束複合焊接技術通過精確調控，可以實現銅扁線的超低飛濺焊接，成形美觀，焊接熱影響小，氣孔率低，導電性能和強度高。對於(yu) 提升電機的整體(ti) 效率、減少能耗以及增強電機的長期運行穩定性有著重大意義(yi) 。

圖6 扁線電機焊接樣品

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電控係統：智能控製的基石

01

逆變器焊接

逆變器作為(wei) 新能源汽車電控係統的核心組件，負責將電池的直流電轉換為(wei) 驅動電機所需的交流電。碳化矽（SiC）逆變器是指在其結構中利用碳化矽半導體(ti) 技術的逆變器，其製造過程中涉及SiC MOSFET、輸入/輸出銅排等的激光焊接。

傳(chuan) 統激光焊接具有熱影響大、飛濺大等問題，半導體(ti) 器件有熱衝(chong) 擊損傷(shang) 和短路風險。而雙光束激光器憑借其在銅材加工方麵超低飛濺的獨特優(you) 勢，以及其高穩定性、高焊接速度等特點，為(wei) 逆變器等電控係統的小型化、集成化提供了強有力的支持。

圖6 逆變器焊接樣品

02

IGBT焊接

IGBT（絕緣柵雙極型晶體(ti) 管）是能源變換與(yu) 傳(chuan) 輸的核心器件，在軌道交通、智能電網、航空航天、電動汽車與(yu) 新能源裝備等領域應用極廣。IGBT 模塊的功率導電端子需要承載數百安培的大電流，對電導率和熱導率有較高的要求，而汽車中的 IGBT 還要承受一定的振動和衝(chong) 擊力，故 IGBT 導電端子的焊接技術工藝要求十分高。因此，傳(chuan) 統的錫焊工藝、超聲波焊接越來越難滿足 IGBT 導電端子對高電流、低電阻、高強度的要求。

采用藍光-紅外雙光束複合焊接技術，可以很輕鬆的獲得大熔合麵積、低缺陷率、低飛濺的焊接接頭，為(wei) IGBT產(chan) 品的可靠焊接提供了更高質量、更為(wei) 可靠的解決(jue) 方案。

圖6 IGBT焊接樣品

綜上所述，目前藍光+紅外雙光束複合一體(ti) 激光器在“三電”係統焊接應用上展現出巨大的優(you) 勢及發展潛力。盡管目前藍光激光尚在起步階段，激光器及相關(guan) 配件成本比紅外激光要高，但隨著技術的日益精進和成本的逐漸優(you) 化，這一雙光束複合焊接技術的普及與(yu) 應用勢必拓展至更廣闊的領域。

我們(men) 堅信，在持續的技術演進與(yu) 創新浪潮中，藍光+紅外雙光束複合一體(ti) 激光技術將成為(wei) 推動新能源汽車產(chan) 業(ye) 閃耀未來的強勁引擎，為(wei) 新能源汽車的製造帶來更為(wei) 深遠的影響。