电动汽车：面向未来驱动系统的激光和成像技术

2019年慕尼黑国际光博会 

电动汽车：面向未来驱动系统的激光和成像技术 

¨ 世界知名的贸易博览会，展示新一代电动汽车光电技术

¨ 激光加工和光学直列检测为电动汽车领域的稳健发展提供关键技术

¨ 高速增长预计将持续至2030年

随着电动汽车和自动驾驶技术的发展，全球汽车行业正同时向两个方向发展。这种巨变的势头正在形成：至2030年，全世界每两辆新车中就有一辆是电动的。激光技术和成像技术对电动汽车进入普通消费市场起着关键作用。2019年6月24至27日，在享誉世界的慕尼黑国际光博会上，展商将展示其全新的电动汽车解决方案。

2019年慕尼黑国际光博会关注全球汽车行业两大趋势：电动汽车和自动驾驶。展会期间，知名激光技术和成像系统供应商将充分展示其解决方案如何推动电动汽车的高效大规模生产，以及智能传感器在自动驾驶中发挥的关键作用。

2019年起，中国政府设定了10％的新车注册电动汽车配额，意味着将为世界电动汽车市场带来300多万辆的销售增长。市场观察人士预计，至2025年，全球每四辆新车中就有一辆为电动汽车。至2030年，电动汽车市场份额将增至50％-75％之间。政策和市场的巨变给新老汽车制造商都带来了巨大的机遇。大批量生产安全、可靠且经济实惠的电动汽车，需要他们创造一个全新的加工生态系统。 

激光在电池制造中发挥着关键作用

电池生产过程中的焊接均已实现激光加工，切割和架构工艺也越来越多地采用激光技术。高压电池制造投入巨大，电动汽车附加值的三分之一都来自电池–因而一般认为电池是电动汽车的核心。因此，同在线无缝加工监控一样，激光对电动汽车生产而言也不可或缺。电动机、电力电子设备或轻量化设计亦是如此。

TRUMPF、Coherent、ROFIN、II-VI、HIGHYAG、IPG-Laser GmbH及Manz AG等著名厂商均将展示其激光技术。其技术关键在于，在焊接和切割不同类型金属时，不会产生飞溅，从而使电池加工更加安全。此外，要实现更长的电池寿命，也要求焊接加工的气密性和水密性绝对精确。对制造商而言，光纤和盘式激光器以及更具灵活性、可变强度、可调节聚焦激光束的加工技术至关重要。

高精度光学监控，确保安全性和使用寿命

KEYENCE，STEMMER和PCO等专业成像厂商则带来了在线检测解决方案。在电池制造中，因为电池的使用寿命和安全性通常要求纳米和微米级精度，因此在线监测必不可少。传感器可以测量电极厚度，监控活性材料是否均匀分布，并控制轧制、干燥、切割和焊接等各个过程，及时纠正生产缺陷和偏差。由于超过四分之三的锂离子电池生产成本来自材料和生产工艺，如果未能检测到这些问题，会导致产品报废，代价昂贵。

激光和成像技术还能保证数以百万计的电动机、电力电子、轻量化部件、3D打印金属和塑料的生产准确性和灵活性。激光焊接发夹正在取代昂贵的电动机绕组。相比机械加工，激光切割的电路板具有明显优势，能实现不同类型电机的灵活生产。最后，激光在增材加工和纤维复合材料的仿生轻量化结构中起着关键作用。简而言之：电动汽车的能效、续航及其可购性，完全取决于光电技术解决方案。

光电技术推动自动驾驶技术发展

在近一次发布的一份报告中，麦肯锡未来汽车研究中心声称，2018年将是汽车行业的关键一年。该报告称，电动汽车和自动驾驶均已从规划阶段过渡到实施阶段–并吸引了大规模投资。光电技术是自动驾驶的技术支柱。摄像头、雷达传感器以及更常见的激光雷达LiDAR（光探测和测距）系统正在取代人类驾驶员的感官知觉 -尤其是在夜晚和恶劣天气条件下有着突出的优势。由于光学传感器每小时产生TB级别的数据量，因此目前的技术发展趋势是由智能传感器系统在执行数据分析时自行决定将哪些数据传送到机载计算机。光电技术再次成为重要推手，如果没有激光技术和光学检测，要同时实现狭窄空间中必要的计算能力与高效数据传输将是不可想象的。

结合展会与学术会议，展示未来汽车技术