Anàlisi de l'estat actual i les tendències futures de la indústria dels components estructurals de la bateria prismàtica

Els components estructurals de la bateria prismàtica són un component bàsic dels sistemes de bateries d'energia dels nous vehicles d'energia. Normalment consisteixen en una carcassa d'alumini, una placa de coberta, terminals i components d'aïllament, els principals responsables de l'encapsulació de les cèl·lules, la protecció mecànica, la connexió elèctrica i la gestió tèrmica. Amb el ràpid creixement de la demanda de nous vehicles d'energia, sistemes d'emmagatzematge d'energia i bateries d'alta-potència, els components estructurals prismàtics s'actualitzen contínuament cap a una integració lleugera, d'alta-resistència i d'alta-integració. Actualment, les bateries d'alimentació de caixa d'alumini prismàtic s'han convertit en una de les solucions d'embalatge principals per a bateries d'energia, ja que la seva gran utilització de l'espai i un excel·lent rendiment de dissipació de calor poden satisfer els requisits dels sistemes d'alta-energia-densitat.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Des de la perspectiva de l'estructura de la cadena industrial, la indústria de components estructurals de la bateria prismàtica aigües amunt inclou principalment materials d'alumini, materials de coure, materials aïllants i motlles de precisió, amb aliatges d'alumini d'alt rendiment que representen una gran part del cost total. El flux mitjà cobreix processos de fabricació com ara estampació de carcassa d'alumini, embutició profunda, soldadura, tractament de superfícies i muntatge de components estructurals. El aigües avall s'utilitza principalment en bateries d'energia de vehicles d'energia nova, bateries d'emmagatzematge d'energia i sistemes d'alimentació industrials. En els darrers anys, amb l'augment continu de la demanda de cèl·lules d'ions Li-d'alumini, la mida del mercat de les estructures de bateries prismàtiques ha mantingut un ràpid creixement, especialment en el context de la ràpida expansió del sistema de fosfat de ferro de liti, on la taxa de penetració del mercat de les cèl·lules d'alumini de la bateria prismàtica LiFePo4 ha augmentat contínuament.

 

Actualment, el mercat domèstic de bateries d'energia encara està dominat per bateries prismàtiques. Les bateries prismàtiques, amb la seva alta seguretat, alta eficiència de paquet i processos de fabricació madurs, ocupen una posició dominant en el sector dels vehicles de nova energia. Particularment en els sectors del sistema d'emmagatzematge d'energia i dels vehicles comercials, la demanda de productes Lifepo4 Deep Cycle Battery Prismatic Aluminium Shell està mostrant un creixement significatiu. Mentrestant, les carcassas d'alumini de cèl·lules d'ions de liti de gran-mida s'estan convertint gradualment en una adreça de desenvolupament important per a les cèl·lules d'alta-capacitat per satisfer els requisits de densitat d'energia i estabilitat estructural dels vehicles de llarg-abast i els grans dispositius d'emmagatzematge d'energia.

 

Pel que fa a la tecnologia dels materials, la lleugeresa s'ha convertit en una tendència bàsica a la indústria. Els aliatges d'alumini d'alta -resistència estan substituint gradualment els materials tradicionals, amb el gruix de les carcassas d'aliatge d'alumini de la sèrie 3003 que disminueix contínuament, mantenint una resistència a la tracció més alta. Mitjançant l'optimització del procés de les caixes de bateries d'estampació profunda d'alumini, els fabricants poden millorar la resistència estructural i l'eficiència de producció alhora que redueixen el consum de material. L'aplicació de la tecnologia d'embutició profunda i de reducció de parets-redueix encara més el pes dels productes individuals, cosa que és beneficiós per millorar l'autonomia global del vehicle i la densitat d'energia del sistema.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Amb la creixent demanda de càrrega ràpida de bateries d'energia, també s'estan millorant els materials i les estructures conductores dels pals dels elèctrodes. Els pals tradicionals d'elèctrode compost de coure-alumini estan evolucionant gradualment cap a materials compostos lleugers, millorant la conductivitat alhora que redueixen els costos. A més, la combinació de la tecnologia de soldadura per làser i els sistemes d'inspecció de visió intel·ligent millora significativament la precisió i la consistència de la soldadura dels components estructurals. Els sistemes d'inspecció de visió d'IA poden reduir eficaçment les taxes de defectes de soldadura, millorar el rendiment de les línies de producció automatitzades i complir els estrictes requisits de seguretat dels vehicles d'alta-energia nova per a bateries.

 

La integració funcional és una de les direccions importants per al futur dels components estructurals de la bateria quadrada. Actualment, els components de la placa de coberta ja no només tenen una funció de segellat, sinó que estan integrant gradualment vàlvules a prova d'explosió-, sensors de temperatura, components de detecció de pressió i mòduls d'adquisició de corrent per aconseguir l'enllaç-en temps real amb el sistema BMS. Aquesta solució altament integrada s'utilitza àmpliament a les cel·les de bateries de la caixa d'alumini LiFePO4 i als sistemes de bateries d'alta potència-, millorant eficaçment les capacitats d'avís de fuga tèrmica i el rendiment general de la seguretat del paquet.

 

L'àmbit d'aplicació dels components estructurals de carcassa d'alumini quadrada també s'expandeix contínuament en diferents sistemes de bateries. A més del sistema principal de fosfat de ferro de liti (LFP), productes com ara les cèl·lules d'ions de liti Panasonic amb carcassa d'alumini i les cèl·lules de liti LTO amb carcassa d'alumini s'utilitzen cada cop més en l'emmagatzematge d'energia, eines elèctriques i aplicacions industrials especialitzades. Per a requisits de càrrega/descàrrega d'alta velocitat-, les cèl·lules de bateries prismàtiques LTO d'alumini per a vehicles elèctrics estan trobant aplicacions en alguns vehicles comercials i sectors del transport ferroviari, demostrant avantatges significatius en una vida útil llarga i un alt rendiment de seguretat.

 

Mentrestant, els sectors de la bossa i les bateries cilíndriques també estan impulsant actualitzacions en components estructurals d'alumini. Per exemple, les bosses de lambinat d'alumini per a bateries d'ions de Li-i les caixes d'alumini de les cèl·lules de la bossa de la bateria EV estan evolucionant cap a un rendiment de barrera més alt i un pes més lleuger per satisfer les demandes dels sistemes de bateries d'alta-energia-densitat. En l'enfocament de la bateria prismàtica, les carcassas d'alumini per a cèl·lules prismàtiques d'ions de liti-s'han convertit en una de les solucions d'embalatge principals i s'utilitzen àmpliament en vehicles i sistemes d'emmagatzematge d'energia nous.

 

En els propers anys, amb la popularització de les tecnologies d'integració de bateries com CTP i CTC, els components estructurals de la bateria posaran més èmfasi en la lleugeresa, la integració i el desenvolupament intel·ligent. Diversos tipus de productes, incloses les carcassas d'alumini per a bateries d'ions de liti-d'una sola cel·la-, carcassa d'alumini per a bateries de polímer de liti i carcassa d'alumini per a caixes de bateries prismàtiques i cilíndriques, continuaran actualitzant-se cap a una major precisió, una major resistència i una producció automatitzada.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A més, la ràpida expansió del mercat de vehicles d'energia nova també ha impulsat la construcció de cadenes de subministrament regionalitzades. Alguns OEM i companyies de bateries estan reforçant les seves capacitats de localització. Per exemple, la demanda de components estructurals personalitzats per a cèl·lules prismàtiques per a la marca BYD continua augmentant, i les capacitats de producció d'alta consistència i alt rendiment s'han convertit en àrees clau de competència a la cadena de subministrament. Al mateix temps, l'aplicació de productes de carcassa d'alumini de cèl·lules de potència de liti en l'emmagatzematge d'energia i la nova infraestructura energètica també s'està expandint.

 

En general, la indústria dels components estructurals de la bateria prismàtica es troba en una etapa crítica d'actualització tecnològica i expansió d'escala simultània. En el futur, amb l'avenç continuat de nous vehicles d'energia, sistemes d'emmagatzematge d'energia i construcció de xarxes intel·ligents, un alt-rendimentcaixes de bateries d'aluminii els productes de components estructurals prismàtics d'alta-seguretat donaran lloc a perspectives de desenvolupament més àmplies.