增材制造在电动汽车生产中的应用

电动汽车 (EV) 的普及始于丰田普锐斯，这是一种由内燃机和镍氢电池组合驱动的混合动力汽车。自 Prius 推出以来，许多混合动力和电池电动汽车 (BEV) 已进入市场，电动汽车的采用率逐年增加。 2020 年售出了 310 万辆电动汽车，仅在 2021 年 11 月，就售出了超过 721,000 辆插电式汽车，创下月度销售记录，表明人们对电动汽车的兴趣与日俱增——而且这种趋势没有放缓的迹象。

通用汽车计划逐步淘汰汽油动力汽车——即内燃机 (ICE) 车辆——并承诺到 2035 年其整个车队将由零排放车辆组成。同样，拜登总统宣布政府车队将被替换为电动汽车，总计超过 645,000 辆，并发布了一项行政命令，目标是在 2030 年销售的所有新车中，有一半是电动汽车。此外，Bloomberg Markets 预测，到 2040 年，全球三分之二以上的汽车销量将是电动汽车，而 Edison Electric 估计，到 2030 年，电动汽车的年销量将超过 350 万辆。

很明显，汽车行业的未来是电动的，现在是公司开始开发电动汽车的时候了。跟上汽车生产市场的步伐可能很棘手，但使用增材制造可以简化流程并帮助汽车原始设备制造商 (OEM) 在我们进入日益电气化的世界中蓬勃发展。

与传统制造方法相比，增材制造允许更轻的组件和更多的定制，同时还避免了一直是突出生产障碍的供应链限制。由于产量相对较低且需求不断增长但不确定，电动汽车制造商和供应商可以从增材制造提供的灵活性、速度和经济性中受益。

增材制造在电动汽车中的优势

增材制造为 EV 行业的企业提供了多项优势。通过将增材制造纳入电动汽车生产周期，您可以：

设计复杂零件，减轻重量，延长电池寿命

汽车行业多年来一直在寻求各种轻量化方案，因为减轻重量意味着提高燃油效率。在电动汽车中，更轻的部件可以延长电池寿命，因此制造商一直在努力寻找在不牺牲质量或安全性的情况下使车辆更轻的方法。

进入增材制造。 3D 打印不仅使工程师能够使用比传统制造技术更少的材料来创建复杂的有机几何形状，而且还使他们能够将多个零件整合到一个几乎不需要组装的单个组件中。由此产生的产品通常比装配或焊接的零件更轻，并且在许多应用中，在强度方面可以与传统制造的零件相媲美。 Additive 制造复杂零件的能力也有助于最大限度地利用电池空间，因为设计师能够将具有更薄壁的外壳制造成复杂、可堆叠的形状。

使用多种材料，实现更好的散热性能

虽然 3D 打印以有限的兼容材料选择而闻名，但可用选项的数量在过去几年中显着增加。现在有许多符合汽车规格并有助于减轻车辆重量。例如，与玻璃纤维增​​强聚对苯二甲酸丁二醇酯 (PBT) 相比，某些材料的重量减轻了 20%。如果现有选项无法满足您的需求，您甚至可以配制定制 3D 打印材料以实现特定的机械性能。

此外，许多与 3D 打印兼容的材料比传统制造材料具有更好的热性能，这有助于延长电动汽车电池的使用寿命。毕竟，电动汽车电池最好保持在温和的温度下——50°F 最适合储存，而 77°F 最适合充电和驾驶——但在使用金属部件时保持这些温度可能会很棘手。另一方面，3D 打印外壳和热交换器为工程师提供了更多材料选择，有助于更好地调节电池温度。

经济高效地进行小批量生产

虽然注塑成型是大批量生产运行的理想选择，但由于制造工具的成本，在执行小批量生产时它可能既昂贵又不切实际。电动汽车的需求正在迅速增长，但仍远不及传统内燃机汽车的市场规模，因此小批量增材制造的成本效益可以帮助公司以合理的单件成本制造所需的零部件.

缩短上市时间

由于增材制造不需要工具，因此您可以加快制造时间。与注塑成型交货时间相比，添加剂可将交货时间缩短多达 50%，从而加快迭代过程和最终生产。因此，公司可以通过使用增材制造大幅缩短车辆开发时间。

轻松定制车辆

工具的缺乏使得更新设计和提供定制选项更容易，而且成本显着降低。借助增材制造，客户可以轻松定制从徽章到支架的所有物品，而不会显着增加成本或生产时间。

避免供应链收缩

遵循传统的制造方法通常意味着陷入供应链问题——尤其是最近的全球供应链问题。增材制造使公司能够跳过许多这些潜在的瓶颈，因为公司可以在他们或其制造合作伙伴拥有 3D 打印机的任何地方制造零件。无需等待传统的生产和出货渠道，他们可以在任何地方按需设计和打印零件。

增材制造在电动汽车生产中的常见应用

由于增材制造的速度和经济性，许多行业在原型制作中使用增材制造，电动汽车行业也不例外。此外，公司使用增材制造以经济高效的方式制造制造和原型制作过程所需的夹具、固定装置和其他工具。

当涉及到最终用途零件时，公司使用 3D 打印技术来制造从电池盒到照明边框的所有东西。可以 3D 打印外壳、装饰件、夹子、徽章、支架以及空气、流体和布线。一些公司正在打印充电端口、插头盖、HVAC 运动学、支架和盖子。

3D 打印在电气连接器方面越来越受欢迎，因为它们通常很小并且需要极高的精度，这会增加传统塑料注塑成型的成本。未来，甚至可以大规模 3D 打印电动汽车电池。

制造具有快速半径的电动汽车零部件

增材制造为电动汽车制造商提供了很多好处，它很可能是汽车行业的未来。然而，从传统制造技术转向增材制造并不一定对每个组织都很容易。

这就是与经验丰富的制造合作伙伴合作的地方。在 Fast Radius，我们是增材制造方面的专家。当您与我们合作时，我们将帮助确保您的 3D 零件已准备好进行生产——您还可以使用我们的在线工具来探索设计、材料和生产选项或开始报价。准备好开始了吗？创建一个帐户以上传您的零件设计或立即联系我们！

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