降本50%！激光焊接赋能光伏铝制逆变器外壳高效制造

近日，欧盟发布了《净零工业法案》，引起了光伏行业的一场大地震。法案规定，从2026年起，欧盟成员国30%的光伏组件必须使用本土制造的产品。到2030年，欧盟至少40% 的太阳能电池板等清洁技术需求须在欧洲本土制造。新法案旨在显著提升欧洲本土净零技术制造产能，降低进口依赖程度。

未来，以德国为首的主要欧盟国家将逐步提升光伏组件的产能。期间，攻克光伏产业链制造环节的难题，就成为欧盟国家实现本土化生产的必要条件。位于德国德累斯顿的CooolCase公司恰好拥有光伏行业目前急需的技术：可靠的大规模焊接铝制逆变器外壳的方法，且焊缝100%密封。

外壳焊缝必须完全密封，以确保逆变器电子元件得到最佳防护，免受环境侵蚀

光伏推动能源转型
“我们从未想过这项技术会如此成功！”CooolCase公司销售与市场总监Melinda Krusemark说道。她所说的“技术”是指逆变器铝制外壳的制造。逆变器将光伏电池产生的直流电转换为交流电，从而使其能够在电网中使用。这些设备通常安装在户外，经受风吹雨打，因此外壳必须完全密封，防止湿气侵入内部精密电子元件。

而满足此类特殊要求的金属外壳，正是这家位于德累斯顿公司的专长。目前，Krusemark和她的兄弟Marvin Michel正从父亲手中接管公司。两位年轻企业家寄希望借助激光焊接技术进军光伏行业，并迎来事业的巅峰。

Melinda Krusemark与CooolCase团队已蓄势待发，进军太阳能光伏行业

这个德累斯顿的工业童话始于几个月前的亚琛：亚琛工业大学受一家大型太阳能逆变器制造商委托开展了一项研究。该研究的核心问题是如何高效地制造密封的铝制外壳？此前的常规方法是压铸。虽然这种方法可行，但材料浪费严重。由于生产工艺的限制，压铸外壳的壁厚必须过厚，导致铝材用量大，推高了单体外壳的成本。经过研究得出的结论是：激光焊接是经济可行的生产方式——与其铸造厚壁外壳，不如焊接薄铝板。

但问题是铝合金容易产生热裂纹且会导致孔隙，难以实现可靠密封。成熟的工业级技术问世的时间不长，因此目前掌握该技术的企业寥寥无几。这家逆变器制造商苦于找不到合适的外壳代工厂商，却在调研中发现了一份密封铝焊缝的样品。样品上只有一个蓝灰色的小贴纸，写着“CooolCase”。原来，德累斯顿团队曾在通快做过一些焊接测试，如今终于得到了回报。

散热器安装于外壳外部，可有效防止逆变器电子元件过热

激光焊接节省一半材料
Krusemark回忆道：“这太意外了！作为一家只有85人的公司，我们的规模其实不大。但我们相信自己的能力。”公司总经理Michel从商业和技术角度解释道：太阳能逆变器的市场需求激增，因此，大批量生产时的单件成本就显得尤为重要。相比铸造，激光焊接的优势在于可以使每个外壳节省50%的材料。此外，我们还无需使用易损耗的模具。”

但在CooolCase真正开始大规模焊接逆变器外壳前，仍有难题有待解决。客户所需的外壳看似普通，但其实焊接技术要求却非常高。因此，CooolCase选择与通快合作，共同优化参数和焊接策略。专家团队最终选用了通快TruLaser Weld 5000激光焊接设备，并针对客户产品启动了开发阶段。

通快TruLaser Weld 5000激光焊接系统，助力CooolCase将单个逆变器外壳的生产周期缩短2.5分钟

三大焊接难题
针对铝制逆变器外壳的三大焊接难点，CooolCase与通快联合开发焊接工艺。在侧边与圆角接缝方面采用精细热传导焊接，尽可能地减少热量输入。否则焊缝会产生热裂纹导致泄漏；而在加固板焊接上，则让设备切换为深熔焊接模式，确保激光完全穿透2mm厚的铝板，形成密封焊接完全阻隔水分子。

对于散热器焊接，因为采用难焊铝合金，且与外壳材质不同。这种合金极易产生热裂纹，而这正是外壳绝对要避免的。双方决定将TruLaser Weld 5000改用FusionLine技术添加焊丝。找到正确参数如同走钢丝。最终，外壳完美密封，内部电子元件得以抵御风雨。

激光焊接设备配备的旋转工作台换模速度极快，使CooolCase公司实现每日100个外壳的产能

如今，CooolCase已开始大规模生产逆变器外壳。凭借激光焊接的高效性和通快旋转工作台的快速节拍，日产量可达100个。逆变器制造商正面临双重需求：能源转型推动光伏装机激增，同时大量老旧逆变器亟待更换。Krusemark表示：“逆变器订单让我们实现了稳健增长。”