La tecnologia CTC è diventata un tema caldo nel settore dei veicoli a nuova energia. Durante il periodo relativamente lento dell’innovazione elettrochimica, questa innovazione strutturale aiuta efficacemente la nuova industria energetica a ridurre i costi e ad aumentare l’efficienza, aumentando in una certa misura la gamma di veicoli a nuova energia. Recentemente, l'autore ha appreso che il concetto di tecnologia CTC è stato introdotto nell'industria del laser. I laser progettati e realizzati utilizzando questo nuovo concetto hanno portato anche alla trasformazione dei laser a fibra.
Cos'è la tecnologia CTC?
L'ispirazione per la tecnologia CTC viene dal campo della progettazione aeronautica, che migliora la struttura originariamente indipendente del serbatoio del carburante all'interno dell'ala per integrare il serbatoio del carburante e l'ala, riducendo il numero di componenti e il processo di assemblaggio finale. Questo miglioramento non solo migliora l’efficienza produttiva e riduce i costi di produzione, ma aumenta anche il carico di carburante e migliora l’autonomia degli aerei.
Questo concetto è stato introdotto per primo da Tesla nel settore dei veicoli a nuova energia e applicato al modello Model Y. I dati mostrano che il nuovo veicolo Model Y ha ridotto il peso del 10%, ridotto i componenti della carrozzeria di 370 e aumentato la durata della batteria del 14% nel caso della tecnologia di pressofusione della carrozzeria integrata di Tesla e della tecnologia CTC.
Prima di ciò, la struttura delle batterie di potenza era molto ingombrante, composta da celle, moduli e pacchi batteria dall'interno verso l'esterno. Molte celle della batteria sono state assemblate in un singolo modulo e molti moduli in pacchi batteria prima di essere installati nelle automobili. Questo periodo era conosciuto come l’era dei moduli standardizzati. Tuttavia, la struttura del pacco batteria fornisce solo elettricità dalle celle, e la struttura “sovraccaricata” non solo richiede la progettazione e la produzione di componenti aggiuntivi, ma occupa anche spazio aggiuntivo, con conseguente minore potenza per azionare più carichi.
I produttori di batterie nazionali sono consapevoli di questo problema e hanno apportato miglioramenti rilevanti. L'idea principale è quella di progettare moduli più grandi, ridurre il numero di moduli o addirittura progettare senza moduli per ridurre al minimo il numero di parti e l'occupazione dello spazio a livello di modulo, rappresentato dalla tecnologia CTP di CATL e dalle batterie blade di BYD.
L’attuale tema caldo della tecnologia CTC è la progettazione integrata del telaio della batteria rappresentato da Tesla, BYD e LEAPMOTOR. I vantaggi di questa tecnologia sono evidenti e non solo possono spingere le case automobilistiche a ridurre i costi, ma possono anche contribuire ad aumentare l’autonomia. Inoltre, aumenta anche lo spazio interno per migliorare la guida e il comfort di guida.
Quali sono gli impatti della tecnologia CTC sull’industria del laser?
Il 15 settembre 2023, BWT ha tenuto una conferenza stampa online per rivelare ufficialmente il nucleo tecnologico dei laser di successo della serie Lightning: la versione laser a fibra della tecnologia CTC (Chip to Chassis, tecnologia a chip integrato). Questo concetto tecnico è coerente con l'integrazione del serbatoio del carburante nell'ala e del telaio della batteria, che ha integrato la progettazione di chip, strutture del dissipatore di calore, moduli pompa e laser, eliminando la necessità di moduli chip-to-pompa e successivi processi di assemblaggio, riducendo efficacemente il volume e il peso della sorgente della pompa e ottenendo un elevato grado di integrazione.
Grazie alla ricerca lungimirante sul layout della tecnologia CTC, BWT è stata la prima a proporre una soluzione tecnologica CTC adatta ai laser a fibra e ha lanciato ufficialmente nel 2022 la serie Lightning di laser a fibra basata sul nucleo della tecnologia CTC. I laser Lightning non hanno solo raggiunto successo sul mercato per essere molto popolare tra gli utenti, ma hanno anche guidato direttamente la tendenza alla miniaturizzazione e allo sviluppo leggero dei laser a fibra, aprendo una terza via affinché i laser a fibra possano competere in potenza e luminosità.
La tecnologia CTC promuove la miniaturizzazione e la leggerezza dei laser, migliorando significativamente la portabilità e l'elevata integrazione delle apparecchiature a valle, portando direttamente all'innovazione nelle apparecchiature a valle e negli scenari applicativi. Il più ovvio è il mercato della saldatura laser portatile. La prima saldatrice laser portatile aveva un refrigeratore e un vecchio laser a modulo singolo da 1 kW, con un volume dell'armadio di 1.05 m3 (equivalente in volume a una lavatrice vecchio stile). Con la diffusione dei laser della serie Lightning, sono emerse sul mercato saldatrici laser portatili raffreddate ad acqua di dimensioni ultra-piccole (vicine al volume della saldatura portatile raffreddata ad aria), portando la saldatura portatile laser raffreddata ad acqua nell'era del il bagagliaio. Il miglioramento della portabilità ha ampliato notevolmente gli scenari di utilizzo della saldatura laser portatile raffreddata ad acqua e ha integrato le carenze delle saldatrici portatili raffreddate ad aria, che sono portatili ma incapaci di mantenere la stabilità a lungo termine in ambienti ad alta temperatura.
Inoltre, i laser miniaturizzati hanno anche innescato aggiornamenti strutturali nel campo del taglio laser più ampiamente utilizzato. In passato, le macchine da taglio laser in fibra dovevano essere dotate di locali di condizionamento separati per il laser, il che non solo richiedeva terreno aggiuntivo ma aumentava anche la difficoltà di installazione e manutenzione. Attualmente, alcune fabbriche di apparecchiature hanno esteso il concetto di CTC al campo della produzione di apparecchiature, eliminando locali climatizzati indipendenti e integrando direttamente il laser a fibra nel quadro elettrico della macchina utensile, consentendo la spedizione del laser insieme al set completo di attrezzature, raggiungendo l'obiettivo di smontaggio e utilizzo veritiero, risparmiando oltre il 30% dei tempi di installazione delle apparecchiature e riducendo i costi di trasporto.
Perché BWT ha preso l'iniziativa di padroneggiare la tecnologia CTC dei laser?
Naturalmente, non è facile replicare la tecnologia CTC, ma presenta evidenti vantaggi. Anche nel campo dei veicoli a nuova energia, in produzione da molti anni, solo poche aziende hanno padroneggiato la tecnologia CTC. Ciò è dovuto al fatto che le fabbriche ospitanti di solito non sono in grado di progettare celle di batterie quando hanno familiarità con il processo di produzione dei veicoli, e le fabbriche di batterie spesso non hanno familiarità con gli elementi essenziali di progettazione e produzione dei telai delle automobili, entrambi carenti. Solo le aziende che comprendono sia le celle delle batterie che la produzione automobilistica, nonché la capacità altamente integrata dei tre sistemi elettrici, possono sfruttare i vantaggi della tecnologia CTC.
Lo stesso problema esiste nel campo del laser. I produttori di sorgenti di pompa pura e i produttori di laser, sebbene dispongano di un ricco accumulo tecnologico nei rispettivi settori, a causa della mancanza di esperienza nella risoluzione dei problemi attraverso l'integrazione e la connessione in serie, non possono risolvere completamente i problemi di integrazione e dissipazione del calore dopo l'integrazione del chip.
BWT è un'azienda pioniera nella localizzazione delle sorgenti di pompe, con oltre dieci anni di esperienza nella produzione di sorgenti di pompe. Nel frattempo, si colloca anche tra i più venduti di laser a fibra, appartenenti a produttori che comprendono sia le sorgenti a pompa che le macchine laser. Pertanto, può assumere un ruolo guida nel decifrare la password della tecnologia laser CTC e raggiungere con successo la produzione di massa, portando all’era della miniaturizzazione dei laser a fibra.
Sommario
Al giorno d'oggi, la miniaturizzazione è diventata la terza direzione di sviluppo ampiamente riconosciuta nel settore dopo l'alta potenza e l'elevata luminosità. La tecnologia CTC è la chiave per ottenere la miniaturizzazione e il funzionamento stabile a lungo termine dei laser. La tecnologia CTC ha anche gettato le basi per il “restringimento” dei laser ad alta potenza. Con l'applicazione matura della tecnologia CTC e il successo dei laser della serie Lightning, BWT ha sviluppato e sviluppato una nuova generazione di piattaforme ottiche Thunder ad alta luminosità e quasi-single mode. Le dimensioni complessive del laser a fibra Thunder da 12 kW sono ridotte del 70% rispetto alla serie Lightning, rendendolo il laser a fibra da 12 kW più piccolo sul mercato.
Inoltre, la tecnologia CTC garantisce anche che i laser ad alta potenza possano funzionare a temperatura. BWT ha superato il limite di potenza e ha ottenuto un'emissione di elevata qualità del fascio grazie alla combinazione di tecnologia e tecnologia di uscita ad altissima potenza, ottenendo infine una produzione stabile di 100 kW di potenza ultraelevata.
Dallo sviluppo del settore dei veicoli a nuova energia, il concetto CTC ha gradualmente innescato cambiamenti tecnologici nel settore dei veicoli a nuova energia dalla sua nascita fino al suo aggiornamento. Sebbene la tecnologia CTC nel campo dei laser a fibra non abbia ancora raggiunto un livello di riconoscimento rivoluzionario nel settore, ha migliorato significativamente le prestazioni e la stabilità dei laser, ampliando di fatto gli scenari applicativi dei laser. Abbiamo motivo di credere che l’ulteriore sviluppo e applicazione della tecnologia CTC in futuro porterà prospettive di sviluppo più ampie per più potenziali campi di applicazione.
Fonte da ofweek.com
