金属板材成形之家-MFC金属板材成形杂志／金属成形商务咨询（北京）有限公司-MFC《金属成形智造》杂志以动力电池的驱动方式划分，新能源汽车有两个主要的赛道：以锂电池驱动的动力方案，广泛用于乘用车和客运商用车；以氢燃烧电池发电驱动的方案，正在加速应用于商用车和船舶等行业。在2020 年之后，储能行业也在全球迎来了全面大爆发，利用风电和光电等绿电电解制备氢气储能，是诸多技术路线中快速发展的一条路线。
采用PEM 质子交换膜的氢燃料电池和氢气电解槽都需要用到大量金属双极板；而两种路线的电动车上都装载数以百计的各种电机，尤其是驱动电机的要求最高，整个行业需要海量的高精密电机定转子的冲压件。这些冲压件都是在高精密的冲压生产线生产的。
2024 年3 月，MFC《金属成形智造》在北京采访了全球高端冲床的生产商——安德里茨凯撒有限公司（ANDRITZ Kaiser GmbH）的董事总经理斯蒂芬. 凯撒(Stefan Kaiser) 先生和中国区的负责人王高宏先生，重点了解了该公司在金属双极板和电机定转子冲压领域的情况。
安德里茨凯撒有限公司（ANDRITZ Kaiser GmbH）
董事总经理 斯蒂芬. 凯撒(Stefan Kaiser) 先生
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请简单介绍一下的安德里茨凯撒的整体情况，以及在中国的业务开展情况。
斯蒂芬凯撒
安德里茨凯撒有限公司位于德国布雷滕，拥有150多名高素质员工，是冲压和成形设备及自动化行业的全球系统供应商，利用最先进的技术提供完整的冲压和金属成形解决方案。凯撒公司由我的爷爷Otto Kaiser 先生于1945 年11 月创立，为了开辟国际市场，2004 年，凯撒成为全球运营的安德里茨集团（ANDRITZ AG）的子公司。凯撒在中国的独家代理商是佛山湾域技术有限公司。
安德里茨集团是全球领先的技术集团，业务广泛涉及水电、制浆造纸、金属行业、环境与能源领域，提供一流的工厂、设备、数字化及自动化以及配套服务。凯撒隶属于安德里茨的金属行业部门，累计向全球的客户提供了8000 多台自动化的冲压和成形压力机，广泛应用于汽车主机厂和供应商、白色家电、电子、电机、建筑和消费品等行业的头部企业，用于稳定生产高质量的冲压件。
自1993 年以来，我就定期来中国，和中国客户保持了三十多年的友谊。这期间，凯撒向中国提供了很多机器和系统，并根据中国市场的特点针对性做研发。近年来，我们向中国交付了很多机器，大多是由德国或欧洲的公司订购，在中国使用，以达到和欧洲工厂一样高标准的生产水平。
凭借我们的产品，特别是 KSEV 和 KSH2系列压力机，凯撒的客户包括了目前电动汽车的动力电池、驱动电机和电控的顶尖冲压客户。
凯撒TOP-LINE 2000kN 压力机
安德里茨凯撒的压力机解决方案
冲压/伺服压力机 630 kN 至2000 kN
冲压/伺服压力机 2500kN~8000kN
传统重型冲压机 / 伺服重型冲压机 10000kN~25000kN
高速冲床 630 kN~4000 kN
落料压力机 1600 kN ~6300 kN (cast i.) 8000 kN ~15000 kN
经典的冲压机，配置传 统的飞轮式驱动或可 选伺服驱动。铸造分体 式床身结构。
经典的冲压机，配置传 统的飞轮式驱动或可 选伺服驱动。分体式床 身结构，采用铸造和焊 接相结合的设计。(可 选择全铸造床身结构)
经典的冲压机，配置传 统的飞轮式驱动或可 选伺服驱动。焊接分体 式床身结构。（2点或 4 点压力方式）
配置传统的飞轮驱动 方式和振动平衡系 统。铸造分体式床身 结构设计。
高速冲裁设备，配置传 动的飞轮驱动。分体式 床身结构，采用铸造和 焊接相结合的设计。作为剪裁冲压设备，特 别采用高刚度结构设 计。
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安德里茨凯撒的产品线和服务是怎么样的？
斯蒂芬凯撒
安德里茨凯撒的产品和服务主要是五大块：
01
冲压全套生产线：凯撒提供创新技术和客户定制的解决方案，我们完整的冲压产线供应链包括从开卷到成品的整线，例如电机叠片冲压线( 转子/ 定子/分段)、金属双极板冲压线等；
02
圆形和复合形薄片落料线：高速冲裁设备，配置传动的飞轮驱动。分体式床身结构，采用铸造和焊接相结合的设计。作为剪裁冲压落料的设备，特别采用高刚度结构设计；
03
KSTU 全自动冲压成形机系列：压机产品系列从 630 kN ~ 25000 kN，可装备伺服驱动，或配置传统的标准驱动；
04
冲压辅助设备：提供从开卷机构、矫平、涂油、传送系统、拆垛/ 码垛机构、模具、模具更换系统、废料剪切机等全套设备；
05
服务/ 改造/ 大修：为客户量身定制的凯撒旧设备翻新服务，往往会超出客户预期，该服务涵盖所有的凯撒机型。
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针对中国的市场，凯撒力推什么产品呢？
斯蒂芬凯撒
在过去的几年里，凯撒决定深耕新能源汽车行业，确定了两个研发方向，一个氢燃烧电池的金属双极板成形，另外一个是电动车的电机驱动系统的定转子冲压。这两个领域要制造高质量的冲压件，对压力机的刚性和精度要求极高，需要开发特殊定制的高性能压力机。
凯撒TOP-LINE 16000kN 压力机
我们在中国市场力推的主要是针对汽车和驱动行业两大类型的产品：
01
用于生产燃烧电池的金属双极板TOP-LINE KSH2 16000/19000 压力机，这是专为氢能技术行业应用的冲压成形设备，基于TOP-LINE 系列的技术创新，安德里茨凯撒不断地在仿生学原理的基础上进一步开发这个新的压机系列。
该压机设备将绝对刚性及高速动态下的非凡精度结合在一起是压力机、送料、传送、润滑、模具、集料和过程监控等子系统的完美整合，成就了凯撒新型压力机系统出色的工作性能和优异的经济效益。压力机的非凡设计灵感来自于久经考验的自然仿生形态学。
在生产由不锈钢制成的金属双极板时，压力机需要具备极其出色的刚性。双极板一般是厚度<0.1mm 的不锈钢带材，其受压成形时的流动通道和边缘珠粒非常精细，与带材厚度相比相对较深。因此，结合其带材厚度，用于此类材料的压力机须具备非常高的压力。
自2021 年开始，我们决定根据TOP-LINE 模型系列的原理进一步开发这种全新的机械压力机，已经与客户一起为不同的生产应用场景开发建造了多台这种类型的设备。
TOP-LINE KSH2 全新压力机具备以下优势:
使用伺服电机控制滑块实现缓慢压下运动；
即便是缓慢的压下运动，也能够输出全部压力；
机身为刚性结构设计，挠度形变<0.04mm/m；
压力机设计为剪切式压机，工作系统采用钣金柜分体安装方式( 与压力机可拆分) 精确的压力控制和过程监控；
采用特殊隔音覆盖物，减少了噪音排放；
SCR( 智能速联) 系统，可轻松将压机信息传送到用户端的掌上平板电脑；
为符合环保和可持续发展的趋势要求，压机系统均使用生物润滑油和液压油，驱动也采用优化节能方式。
凯撒成形的金属双极板
该机器系列的冲压力范围为900 吨至1900 吨，与其他机器系列有很大不同。这里应该提及我们以Ram-Tilt-Compensation-Control （立柱传感压力补偿）名义提供的一项特殊功能。迄今为止，交付给双极板这一市场领域的所有机器是铸造的机身，都配备了这种门的装置用于压力补偿调整，以实现在3 米多宽的工作台上冲压0.075mm 厚的金属板材的效果。
02
用于生产定、转子叠片的高速冲压机的TOP-LINE KSEV 压力机。
安德里茨凯撒坚信，现在是在机械压力机发展方面迈出新一步的正确时机。电动汽车和新型氢燃料电池驱动系统对机械压力机提出了全新的要求。
用于电动汽车的动力电机“铁芯”由小于 0.3 毫米的新型薄电钢制成，有时新材料的冲压成形需要冲压机具备特殊的高刚性和高精度。
小于0.02 毫米的切削间隙和2 排或3 排连续模的生产方式，必须增加此定子或转子压力机的床身尺寸
因此，生产定转子的压力机需要非常高的精度和刚度，同时具备非常高的冲速，最高可达380 次/ 每分钟。KSEV 系列压力机从压力的范围是330 吨~ 600 吨，工作台长度高达4500 毫米。
我们决定与我们的客户和模具设计合作伙伴在一起，基于TOP-LINE 系列的原理进一步开发这种全新的机械压力机，采用仿生学和增材制造技术。该压力机也可用于传统的驱动系统。
凯撒成形的定转子冲压件
我们新型压力机具备以下优势:
机床工作平台完全为球铁铸造结构;
即便是缓慢的压下运动，也能够输出全部压力；
高刚性床身结构，受压挠度形变<0.04mm/m;
分体结构设计，各工作系统采用钣金柜独立安装在床身侧( 可与压力机主机拆分);
4 杆螺旋连接设计，以增加滑块的稳定性；
重型滑轨导向系统，带有无间隙和预应力直线轴承，可防止非中心滑轨倾翻和滑轨振动；
精确的压力控制和过程监控; 采用特殊覆盖物隔音处理，减少了噪音排放;
SCR( 智能速联) 系统，可轻松将生产信息传送到客户端的掌上平板电脑系统;
为顺应环保和可持续发展的要求，我们的压机采用生物润滑油和液压油，而且驱动系统也采用优化后的节能驱动方式。
我们生产从400 吨冲压力到600 吨冲压力这种压力机，床身尺寸在 4 至 4.5 米之间。
MFC
凯撒的压力机应用在哪些行业？有哪些典型的客户？
斯蒂芬凯撒
凯撒的用户遍布汽车、电子、家电、五金、建材、家具等行业，其中汽车行业的典型客户有：
teckentrup、DAIMLER、BOSCH、MAHLE、PWO、bosal、Valeo、DIEHL、HAKO、SNOP、Autolv 、elringklinger 、TENNECO、Ford、advaltech、DELPHI、LUK、Voestalpine、JOHNSON CONTROLS、BMW、WEHIER、GROSSHAUS、FEDERAL MOGUL、DANA 等。
驱动电机定转子的典型客户有：
ABB、ANDRITZ Hydro、Danfoss、GRAU、Nidec、WAASNER、Landis+Gyr、r.bourgeois、DAMEL、compacorevoestalpine 、Hidi aRotomatika、TEMPEL、Hidria Bausch、ELINE BG、DOMEL、SI EMENS、OF EM、TSA、KOHAP、JONE.ORTI 等行业巨头和专业企业。
在中国我们的客户主要是在华的外企和上市公司或者头部的民企，请理解，由于保密协议，我们不允许详细讨论个别客户和项目。特别是对于金属双极板的生产，我们拥有业内最多的成熟的案例，可以使用凯撒的机器和系统以最高质量水平生产这些组件。
MFC
针对金属双极板的市场规模有多大？
斯蒂芬凯撒
双极板是质子交换膜路线的电解槽和燃料电池的关键部件。现在世界很多国家用风电和光电电解制备绿氢，发展氢能产业，对电解双极板的需求在快速增加。而燃料电池驱动的新能源车目前主要用在商用车上，占比虽然不高，但是增长速度非常快，目前全世界都正在积极攻克氢燃料乘用车的应用，制造的成本在不断下降，未来有可能成为主流技术路线之一。
德国弗劳恩霍夫协会（Fraunhofer） 和吕登沙伊德大学（Luedenscheid University） 的 AndreasRoessler 博士教授是氢能专家，他说金属双极板正广泛用于大型卡车、船舶和铁路上，也许还用于飞机。他预计2030 年大约有1300 万量车用燃烧电池驱动，以每辆车需要三个电堆，每个燃料电堆对需要300 ～ 400 片双极板，也就是600 ～ 800 片单级板，取中以700 片计算，那么整个的行业需求就是273 亿片。在这样的数量级下，金属双极板将是主流的双极板。
金属双极板的工艺比较复杂，需要先单级板冲压，切边，激光焊接两片单极板为双极板，清洗，涂层镀膜，封装，电阻检测和气密检测。
凯撒冲压和苏泰克联合组成的连续冲压焊接生产线，冲压单极完成之后，可以做到一秒钟焊接一片，这是全世界最快的生产效率。我们的生产线能做到每分钟生产六十片，目前业内其它产线最快速度是每分钟15片，每片花费的焊接时间需要5 ～ 15 秒。我们已经有多条生产线，有的已经投入使用，有的正在制造之中。
MFC
安德里茨凯撒的官网和宣传视频里多处提到“创新”、”重塑“、”根本性的再思考”的字样。Kaiser 的压力机床身有蜂窝一样的结构，和常见的压力机有很大不同，请介绍一下Kaiser 压力机有哪些独树一帜的创新？这些创新对于用户有什么价值？
斯蒂芬凯撒
我们将自己视为一家非常创新的中型机械工程公司。在目标效益分析的基础上，我们将所有员工的想法汇集在一张Excel 表格里。我们有一个算法，对这些想法综合评估之后，决定把哪个想法变成现实，然后打造实验样机。
2018 年，我们建造了一台原型机，其中实现了100 多个新想法，融入了大量的仿生学的知识。例如大自然蜂窝结构，被我们用于压力机工作台稳定性的模型；龟甲的结构，用于皮带轮的结构设计；树根的结构，提高了集油器的耐用性；溪流的基石的基本结构用于优化前板上的力流等等。
正因为我们深刻理解压力机的方方面面，所以我们能从大自然的诸多神奇之中获得灵感，通过数学、材料和软件进行仿生模拟，对传统的压力机的诸多零件进行颠覆性的优化，并通过实验和实际的生产来验证优化的成果，在加工精度、使用寿命、保持长期精度、减少磨损、缩短制作周期等方面有显著成果。
床身-导轨系统-润滑
伺服驱动结构
MFC
中国是一个压力机的制造和消费大国，压力机市场竞争非常激烈。您觉得凯撒有哪些独特的竞争力？
斯蒂芬凯撒
我们认为安德里茨凯撒是全球金属冲压成形技术的领导者，凯撒的竞争力在于单机的精益求精的做工以及定制化整线的能力，具体而言：
01
高刚性结构设计（低弯曲应变）：刚度不够的压机，压下方向不能与模具垂直；
02
重型机械偏心轴刚性驱动设计理念；
03
根据客户需要，采用灵活的驱动系统 ( 直驱式、行星齿轮式、机械连杆或伺服驱动)；
04
非凡的压下精度由精密的滑块导向系统保证；(无游隙, 预紧无摩擦线性导轨导向系统）
05
超高的稳定性。焊接床身的钢板和焊接区域的可接受材料应力差别巨大，焊接部位容易产生金属疲劳，而凯撒的机床采用了仿生学的铸件床身，材料均匀一致，在减小可接受的材料应力的同时，相关床身部件的重量大约会增加15%；
06
设备使用寿命久，生产效率高，可靠性值得信赖。比如承载模具的工作台是4 壁或者6 壁的设计，提供更多的壁体承担更多的应力区，让每个焊接区的应力负荷较小。
作为一家德国机器制造商，我们没法去比拼价格，只能通过特殊的解决方案来得分，我们通过许多外围自动化系统完善了我们的机器产品组合，其中包括自动换模系统、进料、取件和传输系统以及自动化单元，特别是转子定子组件和双极板的生产线的高效率、高精度、高稳定性的能力是我们提供给客户最大的价值。
3150kN 伺服压力机的驱动柜
MFC
您如何分别看待中国的压力机行业和冲压行业？
斯蒂芬凯撒
我们认为中国是未来蓬勃发展的市场之一，最近几年我们来中国参加了很多氢能的展会和会议，拜访了很多氢燃料电堆的上市公司，他们都在为可能爆发的市场做技术研发储备，而且他们对凯撒这种高端设备的兴趣也很大。
而凯撒在高端电机冲压领域已经有了很多客户，这个行业最大的痛点都是冲压薄钢片速度特别快，材料反弹很厉害，对机床的刚性和精度要求极高，一般的机床难以胜任。凯撒的优势正在于此，自动解决方案也是丰富多样，传统的冲压线或者伺服生产线都能提供。
另外中国的伺服压力机的应用率还比较低，没有欧洲普及，未来可能会有快速的增长。伺服压力机具有无与伦比的工艺优势，不管是大批量还是小批量的订单，不管是拉伸，挤压、精冲，还是快速冲裁，都能胜任。凯撒能提供2000kN~ 25000kN 的伺服压力机，应用于各个行业。
中国在汽车和新能源领域的变革正在如火如荼地进行，我们希望为这种出行方式的可持续变革做出贡献。
编辑
安德里茨凯撒的 5000 kN伺服压机生产线
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