在全球加速推进汽车电动化以削减温室气体排放的背景下,电池性能与安全性成为决定电动车价值的核心要素,而维持电池适宜温度的热管理技术则是关键所在。作为该领域的核心部件,散热器通过内部循环冷却水带走电池热量,或在低温环境下提供加热,对保障电池性能、延长使用寿命及确保安全性不可或缺。日本爱信集团近日宣布,其团队成功完成了集团首款电池热管理散热器的开发并实现量产,标志着其在电动化零部件领域迈出重要一步。
此次开发的散热器采用双层铝板钎焊结构,中间设置流道以循环冷却水。然而,对于爱信而言,开发面向纯电动汽车的电池冷却器尚属首次,无论是铝材钎焊还是大型铝板冲压,在公司内部均无先例可循。项目于2018年启动,经过多种工艺尝试,直至2022年才进入全面开发阶段。面对从零建立技术与经验的高难度挑战,爱信创新性地采用了跨部门一体化开发体制,将生产准备、品质管理等工厂部门提前纳入研发初期,使设计、生产技术、工厂制造与品质管理四方力量深度融合。
研发过程并非一帆风顺。尽管在2022年利用1/20比例模型取得了一定成果,但在推进至1/1尺寸先行试作阶段时,团队遭遇了严峻危机:在交付期限前无法解决冷却水泄漏问题。核心难点在于首次挑战的铝材钎焊工艺。项目组长本乡谷彰人回忆道,面对这一挫折,公司高层迅速重组团队,并做出了一项艰难但关键的决策:引入量产生产线,从零开始重新制造产品。这一决定意味着团队将用两年时间,在设计与品质两个维度上重新攻克技术难关。
在铝材钎焊这一最大难关上,团队不仅要将两块铝板接合,还需确保内部流道的完全气密性。团队借鉴了集团内其他部门在铁材铜钎焊方面的经验,经过反复试制,终于完成了无泄漏的试作品。然而,如何确保量产时的稳定性成为新课题。由于铝材在炉内加热至约600摄氏度时会膨胀约3厘米,冷却收缩后尺寸变化极小,而产品精度要求仅为毫米级,且炉内环境无法直接观测,导致产品变形问题频发。团队通过多次调整升温降温曲线,并结合计算机模拟分析炉内变形情况,同时深入研究固定治具条件,成功将炉内不可见的现象“可视化”,最终稳定了钎焊品质。
与此同时,大型铝板冲压工艺也面临巨大挑战。爱信此前主要处理手掌大小的冲压件,而此次涉及的大型铝板属于全新领域,初期频繁出现开裂问题。团队重新筛选供应商,生产专家岸本宪二带领团队频繁往返现场,与供应商共同分析铝材特性并确立成形条件,最终解决了开裂难题。在量产线稳定化过程中,工厂工程师常驻现场,梳理并解决了超过1000项提升稼动率的课题。品质保障方面,团队引入了氦气检漏和超声波探伤等新技术,确保了对内部流道气密性及钎焊缺陷的精准检测。
此次项目的最大亮点在于打破组织壁垒的“一个团队”协作模式。设计、生产、工厂、品质部门每日在同一空间办公,共享课题并深入讨论。公司高层营造了“敢于暴露问题而不受指责”的氛围,甚至在项目受阻时,高管直接参与客户会议,与客户建立紧密的协同机制。这种开放透明的环境使得跨部门的人才支援能够迅速到位,从课长到一线员工均全力投入,共同攻克难关。
这款电池热管理散热器已于2025年正式投入市场。通过此次开发,爱信不仅掌握了大型铝材钎焊及炉内行为解析等核心技术,还确立了支撑量产品质的检测技术体系。这些积累将成为未来开发电池骨架等新型电动化产品的重要基石。项目组长本乡谷彰人表示,此次研发不仅是追赶竞争对手,更是一次宝贵的成长经历,团队成员在解决复杂问题的过程中建立的信任与默契,将是推动未来创新的最大财富。
爱信此次在铝加工与热管理领域的突破,展示了日本制造业在面对技术空白时,通过跨部门协同与深度工艺创新实现“从0到1”的能力。对于中国新能源汽车产业链而言,这种将设计、制造、品质深度绑定的研发模式,以及在基础工艺(如精密钎焊、大型冲压)上死磕到底的工匠精神,值得深入借鉴。随着中国电动车市场竞争加剧,核心零部件的自主可控与工艺精细化程度将成为企业突围的关键,爱信的经验提示我们,技术壁垒的突破往往源于对基础工艺的极致打磨与组织机制的灵活变革。
