हालाँकि कई लोगों के मन में अभी भी इलेक्ट्रिक वाहनों की रेंज और सुरक्षा के बारे में कुछ चिंताएँ हैं, नई ऊर्जा वाहनों का विकास चीन के लिए एक ऑटोमोटिव पावरहाउस बनने के लिए एक अपरिहार्य विकल्प है और जलवायु समस्या को हल करने और हरित विकास की अवधारणा की वकालत करने के लिए एक रणनीतिक कदम है। नीतिगत स्तर पर दृढ़ प्रोत्साहन के साथ, इलेक्ट्रिक वाहनों की कुछ मौजूदा समस्याएं अंततः दूर हो जाएंगी, और नई ऊर्जा वाहनों को ईंधन वाहनों की जगह लेने में केवल समय की बात है।
नई ऊर्जा वाहन पहले से ही बाज़ार में एक अजेय नई ताकत हैं। 2023 की शुरुआत में उद्योग और सूचना प्रौद्योगिकी मंत्रालय के 2023 के आंकड़ों से पता चला कि चीन के नए ऊर्जा वाहनों में 2022 में विस्फोटक वृद्धि जारी रही, जो लगातार आठ वर्षों तक दुनिया में पहले स्थान पर रही, और बाजार में प्रवेश दर एक नई रिकॉर्ड ऊंचाई पर पहुंच गई।
चाइना एसोसिएशन ऑफ ऑटोमोबाइल मैन्युफैक्चरर्स के डेटा से पता चलता है कि मई 2023 तक, चीन की नई ऊर्जा वाहन उत्पादन और बिक्री 713,{2}} और 717,{4}} यूनिट थी, जो कि 11.4 प्रतिशत और 12.6 प्रतिशत सालाना और अधिक थी। 30.1 प्रतिशत की बाजार हिस्सेदारी के साथ क्रमशः 53 प्रतिशत और 60.2 प्रतिशत सालाना।
संचयी रूप से, जनवरी से मई 2023 तक, चीन में नई ऊर्जा वाहनों का संचयी उत्पादन और बिक्री क्रमशः 3.005 मिलियन और 2.94 मिलियन यूनिट पूरी हुई, जिसमें क्रमशः 45.1 प्रतिशत और 46.8 प्रतिशत की संचयी वृद्धि और 27.7 प्रतिशत की बाजार हिस्सेदारी थी।
हाल ही में, चीन में उत्पादित 20 मिलियनवां नया ऊर्जा वाहन गुआंगज़ौ में बंद हो गया है! उम्मीद है कि चीन नई ऊर्जा वाहनों की वार्षिक बिक्री 10 मिलियन यूनिट तक पहुंचने वाला युग पार करने वाला दुनिया का पहला देश बन जाएगा।
उत्पादन और बिक्री की निरंतर वृद्धि ने घरेलू इलेक्ट्रिक वाहन विनिर्माण बाजार को पहले से कहीं अधिक गर्म बना दिया है। लिथियम बैटरी निर्माण से लेकर वाहन बॉडी और पार्ट्स निर्माण तक कई पहलुओं में लेजर तकनीक अपरिहार्य है। वृद्धिशील बाज़ार की निरंतर और तेज़ वृद्धि बड़े व्यावसायिक अवसर लाती है जो स्वयं बोलते हैं। आकर्षक व्यावसायिक अवसरों के साथ, यह आश्चर्य की बात नहीं है कि निर्माता नई ऊर्जा वाहन बाजार में आ रहे हैं।
पावर बैटरी निर्माण में लेजर का अनुप्रयोग
पावर बैटरी इलेक्ट्रिक वाहनों का पावर स्रोत है, वर्तमान में लिथियम बैटरी का बोलबाला है। चीन का पावर बैटरी उद्योग दुनिया में अग्रणी बना हुआ है, 70 प्रतिशत पावर बैटरी चीन में बनाई जाती हैं।
लिथियम बैटरी की उत्पादन प्रक्रिया को मुख्य रूप से तीन भागों में विभाजित किया जा सकता है: पोल निर्माण, सेल निर्माण और बैटरी पैक असेंबली। लिथियम बैटरी और बैटरी पैक की निर्माण प्रक्रिया में, बड़ी संख्या में लेजर कटिंग, वेल्डिंग और हटाने/सफाई प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है।
(1) लेजर कटिंग
लेजर कटिंग तकनीक को लिथियम बैटरी की निर्माण प्रक्रिया में पूर्व-प्रक्रियाओं जैसे लग कटिंग और फॉर्मिंग, पोल स्लिटिंग और डायाफ्राम स्लिटिंग पर लागू किया जा सकता है।
उदाहरण के लिए, लग कटिंग के लिए चिकने और गड़गड़ाहट रहित, लुढ़के हुए किनारों की आवश्यकता नहीं होती है, और बैटरी विभाजक को नुकसान पहुंचाने का कोई जोखिम नहीं होता है; इसके अलावा, जैसे-जैसे लिथियम बैटरी की विशिष्ट ऊर्जा अधिक से अधिक होती जाती है, बैटरी के अंदर प्रतिरोध छोटा और छोटा होता जाता है, और लिथियम बैटरी लग्स सिंगल लग से मल्टी-लग और मल्टी-लग से फुल लग तक विकसित हो रहे हैं। कठिन प्रक्रिया संबंधी आवश्यकताएं अल्ट्राफास्ट लेज़रों को विशिष्ट बनाती हैं। वे कई सामग्रियों और पोल लग्स की विभिन्न मोटाई को काट सकते हैं, और ठंडे प्रसंस्करण से उच्च गुणवत्ता वाले काटने के परिणाम प्राप्त होते हैं।
इन धातु पन्नी कटौती के लिए, इन्फ्रारेड स्पंदित लेजर का उपयोग किया जा सकता है, या यदि उच्च गुणवत्ता वाले कटौती की आवश्यकता होती है तो हरे और पराबैंगनी उत्पादों का उपयोग किया जा सकता है। पल्स चौड़ाई के दृष्टिकोण से, वर्तमान उद्योग अनुप्रयोग मुख्य रूप से नैनोसेकंड और पिकोसेकंड लेजर हैं, जिनमें से पिकोसेकंड उत्पाद धीरे-धीरे मुख्यधारा पर कब्जा कर लेते हैं; जबकि फेमटोसेकंड लेजर का भी उपयोग किया जाता है, लेकिन औद्योगिक उत्पादन लाइनों के निरंतर संचालन के अनुकूल स्थिरता के संदर्भ में, और प्रयासों की आवश्यकता है।
लिथियम बैटरी में डायाफ्राम, मुख्य रूप से पॉलीथीन (पीई), पॉलीप्रोपाइलीन (पीपी) उत्कृष्ट यांत्रिक गुणों, रासायनिक स्थिरता और अपेक्षाकृत सस्ती पॉलीओलेफ़िन डायाफ्राम के साथ। इस प्रकार की सामग्री को काटने के लिए यूवी लेजर सबसे उपयुक्त है।
हरी रोशनी की तेजी से कम तरंग दैर्ध्य और कम पल्स चौड़ाई के साथ, शक्ति, स्थिरता और प्रदर्शन के अन्य पहलुओं में पराबैंगनी प्रकाश स्रोत में सुधार जारी है, लेजर लिथियम बैटरी में इन फिल्म उत्पादों की अधिक कुशल और उच्च गुणवत्ता वाली कटिंग प्राप्त करेगा।
(2) लेजर वेल्डिंग
वेल्डिंग लिथियम बैटरी और बैटरी पैक के उत्पादन में उपयोग की जाने वाली सबसे महत्वपूर्ण प्रक्रिया है।
ली-आयन बैटरियों की कोशिकाओं, मॉड्यूल और पैक की निर्माण प्रक्रिया में, 20 से अधिक प्रक्रियाएं होती हैं जिनमें प्रवाहकीय कनेक्शन या सीलिंग कार्यों को प्राप्त करने के लिए वेल्डिंग की आवश्यकता होती है। उनमें से अधिकांश को प्राप्त करने के लिए लेजर वेल्डिंग की आवश्यकता होती है।
स्क्वायर-केस बैटरियों में, शेल, सीलिंग नेल्स, कवर असेंबली और सीलिंग के लिए लेजर वेल्डिंग की आवश्यकता होती है; बेलनाकार बैटरी और मॉड्यूल में, पोल लग्स, कैप और बसबार के लिए लेजर वेल्डिंग की आवश्यकता होती है।
इस प्रकार की वेल्डिंग, पतली एल्यूमीनियम और तांबे पर आधारित सामग्री, इस प्रकार की उच्च एंटी-मटेरियल वेल्डिंग के लिए, हरे और नीले प्रकाश अवशोषण दक्षता की तुलना में अवरक्त प्रकाश वेल्डिंग का उपयोग छींटे और कई अन्य दोषों के लिए होता है। उच्चतर, वेल्डिंग की गुणवत्ता भी बेहतर है।
नीली रोशनी बैंड में तांबे की उच्च अवशोषण दर वेल्डिंग के लिए नीली रोशनी लेजर का उपयोग करना अधिक बेहतर बनाती है। बढ़ती शक्ति और बीम गुणवत्ता वाला नीला लेजर लिथियम बैटरी वेल्डिंग अनुप्रयोगों के लिए एक शक्तिशाली उपकरण होगा।
हाल ही में देश और विदेश में कई निर्माता ब्लू लाइट लेजर के क्षेत्र को गहरा कर रहे हैं, और पहले से ही 100W, 800W, 1kW और 4kW जैसी विभिन्न प्रकार की बिजली उपलब्ध हैं।
वेल्डिंग प्रक्रिया अपेक्षाकृत जटिल है, वेल्डिंग की गुणवत्ता की बेहतर निगरानी के लिए, कई निर्माताओं ने वेल्ड सीम की गुणवत्ता, वेल्डिंग मापदंडों पर प्राप्त फीडबैक जानकारी के अनुसार, लेजर वेल्डिंग के लिए एक वास्तविक समय निगरानी कार्यक्रम भी विकसित किया है। समय रहते सर्वोत्तम स्थिति में समायोजित किया जा सकता है।
(3) लेजर निष्कासन/सफाई
लेजर पोल सफाई
लिथियम बैटरी की निर्माण प्रक्रिया में, पोल लग को वेल्ड करने से पहले पोल लग के क्षेत्र में कोटिंग को साफ करने की आवश्यकता होती है। तांबे या एल्यूमीनियम फ़ॉइल टैब को उजागर करने के लिए हटाई जाने वाली कोटिंग्स ग्रेफाइट और लिथियम धातु ऑक्साइड हैं।
इस चरण की कुंजी उसके नीचे की धातु की पन्नी को नुकसान पहुंचाए बिना केवल कोटिंग सामग्री को हटाना है। यांत्रिक स्क्रैपिंग और अन्य निष्कासन विधियों की तुलना में, लेजर सफाई और निष्कासन समाधान तांबे की पन्नी को कम से कम नुकसान पहुंचाता है और प्रभावी, कुशल और हरा होने का लाभ उठाता है, जिससे यह कोटिंग को हटाने के लिए उद्योग का पसंदीदा आदर्श समाधान बन जाता है। प्रक्रिया के इस चरण के लिए, स्पंदित अवरक्त लेजर का अधिकतर उपयोग किया जाता है।
इसके अलावा, लिथियम बैटरी के लिए इलेक्ट्रोड सुखाने की प्रक्रिया में सीधे सेमीकंडक्टर लेजर का भी उपयोग किया जा रहा है।
वाहन और घटक विनिर्माण में लेजर अनुप्रयोग
वाहन और घटक निर्माण में लेजर तकनीक का उपयोग लगभग सर्वव्यापी कहा जा सकता है और इसका उपयोग दशकों से किया जा रहा है, और यह अपेक्षाकृत कोई नया अनुप्रयोग नहीं है। हालाँकि, बाज़ार में बड़ी माँग और उच्च विनिर्माण गुणवत्ता की निरंतर खोज इस बाज़ार की खोज को आगे बढ़ा रही है।
ऐसे कई स्थान हैं जहां पूर्ण वाहनों और घटकों के निर्माण में लेजर वेल्डिंग का उपयोग किया जाता है, जिनमें शामिल हैं: ट्रांसमिशन गियर, तेल फिल्टर, हाइड्रोलिक टैपट, एयरबैग इग्निटर, ईंधन इंजेक्टर, एबीएस बैटरी वाल्व, सीटें, लाइट, सेंसर और अन्य घटक; और शरीर के अंग जैसे छत, दरवाजे, इंजन के शीर्ष और टेलगेट, जो सभी लेजर वेल्डिंग में सक्रिय हैं।
शरीर की लेजर वेल्डिंग, ताकत 30 प्रतिशत से अधिक बढ़ाई जा सकती है, कार की सुरक्षा अधिक है; मोटर वाहन भागों के लेजर वेल्डिंग का उपयोग, घटकों के लघुकरण, हल्के वाहनों के विकास की प्रवृत्ति को पूरा करने के लिए मात्रा को कम कर सकता है।
एक उदाहरण के रूप में वर्तमान अधिक मुख्यधारा के फ्लैट वायर ड्राइव मोटर को लें, इसमें शामिल लेजर प्रक्रिया में मोटर सिलिकॉन स्टील वेल्डिंग, हेयरपिन (हेयरपिन) फ्लैट वायर डी-पेंटिंग और वेल्डिंग, साथ ही मोटर बस वेल्डिंग शामिल है।
तांबे की वेल्डिंग के लिए नीली रोशनी पसंदीदा उपकरण है, और 1 किलोवाट और 4 किलोवाट के उच्च शक्ति वाले नीले लेजर पहले से ही उपलब्ध हैं; अन्य निर्माताओं ने बेहतर वेल्डिंग गुणवत्ता प्राप्त करने और दक्षता में सुधार के लिए विभिन्न मोटाई के तांबे को वेल्ड करने के लिए इन्फ्रारेड लेजर के साथ नीले लेजर के उपयोग का प्रस्ताव दिया है।
वेल्डिंग अनुप्रयोगों के अलावा, लेजर तकनीक का उपयोग बॉडीवर्क के लिए उच्च शक्ति वाले स्टील को काटने, एयरबैग सामग्री को काटने, ऑटोमोटिव आंतरिक सामग्री को काटने, इंजन, टायर और अन्य भागों की ट्रेसबिलिटी मार्किंग, फ्लैट तांबे के तार डी-पेंटिंग के लिए भी किया जा सकता है। और कई अन्य पहलू. यह समझा जाता है कि यूरोप और संयुक्त राज्य अमेरिका और अन्य विकसित औद्योगिक देशों में, 60 प्रतिशत से 80 प्रतिशत ऑटोमोटिव हिस्से लेजर प्रसंस्करण के साथ पूरे होते हैं। चीन के नए ऊर्जा वाहन बाजार के निरंतर विकास के साथ, लेजर प्रौद्योगिकी एक विशाल संभावित अनुप्रयोग बाजार में प्रवेश करेगी; अनुप्रयोगों की प्रगति के साथ-साथ, मेरा मानना है कि लेजर तकनीक और अनुप्रयोग प्रभाव भी आगे विकसित होते रहेंगे।
