Анализ текущего состояния и будущих тенденций отрасли структурных компонентов призматических батарей

Структурные компоненты призматических аккумуляторов являются ключевым компонентом аккумуляторных систем транспортных средств на новых источниках энергии. Обычно они состоят из алюминиевого корпуса, крышки, клемм и изоляционных компонентов, которые в первую очередь отвечают за герметизацию элементов, механическую защиту, электрическое соединение и управление температурой. В связи с быстрым ростом спроса на новые транспортные средства, системы накопления энергии и аккумуляторы высокой мощности, призматические конструкционные компоненты постоянно совершенствуются в сторону легкости, высокой-прочности и высокой-интеграции. В настоящее время силовые батареи в призматическом алюминиевом корпусе стали одним из распространенных упаковочных решений для силовых батарей, поскольку их высокая эффективность использования пространства и отличные характеристики рассеивания тепла могут удовлетворить требования систем с высокой-энергией-плотностью.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С точки зрения структуры отраслевой цепочки, предшествующая отрасль производства структурных компонентов призматических батарей в основном включает алюминиевые материалы, медные материалы, изоляционные материалы и прецизионные формы, при этом на высокоэффективные алюминиевые сплавы приходится большая часть общей стоимости. Средний сегмент охватывает такие производственные процессы, как штамповка алюминиевого корпуса, глубокая вытяжка, сварка, обработка поверхности и сборка конструктивных элементов. Нисходящий поток в основном используется в автомобильных аккумуляторах новой энергии, аккумуляторных батареях и промышленных энергосистемах. В последние годы, в связи с постоянным увеличением спроса на алюминиевые литий-ионные элементы, размер рынка призматических аккумуляторных батарей продолжал быстро расти, особенно на фоне быстрого расширения системы литий-железо-фосфатной системы, где уровень проникновения на рынок призматических аккумуляторных алюминиевых элементов LiFePo4 постоянно растет.

 

В настоящее время на отечественном рынке аккумуляторов по-прежнему доминируют призматические аккумуляторы. Призматические аккумуляторы благодаря своей высокой безопасности, высокой эффективности и отработанным производственным процессам занимают доминирующее положение в секторе транспортных средств на новой энергии. В частности, в секторах систем хранения энергии и коммерческого транспорта спрос на аккумуляторы глубокого цикла Lifepo4 с призматическим алюминиевым корпусом демонстрирует значительный рост. Между тем, алюминиевые корпуса литий-ионных элементов больших-размеров постепенно становятся важным направлением разработки элементов большой-емкости, отвечающих требованиям к плотности энергии и структурной стабильности для транспортных средств-дальнего радиуса действия и крупных устройств хранения энергии.

 

С точки зрения технологии материалов, облегчение стало основной тенденцией в отрасли. Высокопрочные-алюминиевые сплавы постепенно вытесняют традиционные материалы: толщина корпусов из алюминиевых сплавов серии 3003 постоянно уменьшается, сохраняя при этом более высокую прочность на разрыв. За счет оптимизации процесса изготовления алюминиевых корпусов аккумуляторов для глубокой вытяжки и штамповки производители могут повысить прочность конструкции и эффективность производства, одновременно снижая расход материала. Применение технологии глубокой-вытяжки и уменьшения стенок- еще больше снижает вес отдельных изделий, что способствует увеличению общего запаса хода автомобиля и плотности энергии системы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С ростом спроса на быструю зарядку силовых батарей также модернизируются материалы и проводящие конструкции электродных столбов. Традиционные медно-алюминиевые композитные электродные штыри постепенно превращаются в легкие композитные материалы, улучшающие проводимость и снижающие затраты. Кроме того, сочетание технологии лазерной сварки и интеллектуальных систем визуального контроля значительно повышает точность и стабильность сварки структурных компонентов. Системы визуального контроля с использованием искусственного интеллекта могут эффективно снизить количество дефектов при сварке, повысить производительность автоматизированных производственных линий и удовлетворить строгие требования безопасности, предъявляемые к высокотехнологичным-автомобилям на новых источниках энергии, работающим на аккумуляторах.

 

Функциональная интеграция является одним из важных направлений будущего структурных компонентов квадратных батарей. В настоящее время компоненты крышки больше не выполняют только функцию уплотнения, но постепенно включают в себя взрывозащищенные-клапаны, датчики температуры, компоненты измерения давления и модули сбора данных для обеспечения связи в-времени с системой BMS. Это высокоинтегрированное решение широко используется в аккумуляторных элементах LiFePO4 с алюминиевым корпусом и в аккумуляторных системах высокой-мощности, эффективно улучшая возможности предупреждения о перегреве и общие показатели безопасности аккумуляторов.

 

Область применения структурных компонентов квадратного алюминиевого корпуса также постоянно расширяется в различных аккумуляторных системах. Помимо основной системы литий-железо-фосфата (LFP), такие продукты, как литий-ионные элементы Panasonic с алюминиевым корпусом и литиевые элементы LTO с алюминиевым корпусом, все чаще используются в накопителях энергии, электроинструментах и ​​специализированных промышленных приложениях. При высоких-требованиях к зарядке/разрядке алюминиевые призматические аккумуляторные элементы LTO для электромобилей находят применение в некоторых коммерческих транспортных средствах и железнодорожном транспорте, демонстрируя значительные преимущества в длительном сроке службы и высоких показателях безопасности.

 

Между тем, секторы производства аккумуляторов и цилиндрических аккумуляторов также стимулируют модернизацию алюминиевых конструкционных компонентов. Например, алюминиевые пакеты из ламбината для литий-ионных аккумуляторов и алюминиевые корпуса аккумуляторных батарей для электромобилей разрабатываются в направлении более высоких барьерных характеристик и меньшего веса, чтобы соответствовать требованиям аккумуляторных систем с высокой -энергией-плотностью. В рамках подхода к призматическим батареям алюминиевые корпуса для литий-ионных призматических элементов стали одним из основных упаковочных решений и широко используются в новых энергетических транспортных средствах и системах хранения энергии.

 

В ближайшие годы, с дальнейшей популяризацией технологий интеграции аккумуляторов, таких как CTP и CTC, в структурных компонентах аккумуляторов будет уделяться больше внимания облегчению, интеграции и интеллектуальному развитию. Различные типы продукции, включая алюминиевые корпуса для одноэлементных литий-ионных-батарей, алюминиевые корпуса для литий-полимерных аккумуляторов, а также алюминиевые корпуса для призматических и цилиндрических корпусов аккумуляторов, будут продолжать совершенствоваться в целях повышения точности, прочности и автоматизации производства.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кроме того, быстрое расширение рынка транспортных средств на новых источниках энергии также привело к созданию региональных цепочек поставок. Некоторые OEM-производители и производители аккумуляторов расширяют свои возможности локализации. Например, спрос на индивидуальные структурные компоненты для призматических элементов для бренда BYD продолжает расти, а производственные возможности с высокой стабильностью и высокой производительностью стали ключевыми областями конкуренции в цепочке поставок. В то же время расширяется применение продуктов с алюминиевым корпусом литиевых силовых элементов в системах хранения энергии и новой энергетической инфраструктуре.

 

В целом, индустрия структурных компонентов призматических батарей находится на критическом этапе одновременной технологической модернизации и расширения масштабов. В будущем, благодаря дальнейшему развитию новых энергетических транспортных средств, систем хранения энергии и строительству интеллектуальных сетей, высокая-производительностьалюминиевые аккумуляторные ящикиа изделия из призматических конструктивных элементов с высокой-безопасностью откроют более широкие перспективы развития.