La indústria de la carcassa de les cèl·lules de bateries entra en un període de desenvolupament ràpid: la demanda de bateries i emmagatzematge d'energia impulsa la millora industrial

Amb el desenvolupament accelerat de la indústria global de la nova energia, la demanda de bateries i sistemes d'emmagatzematge d'energia continua creixent. Com a component estructural clau dels sistemes de bateries, la carcassa de la cel·la de la bateria està entrant en una nova ronda d'actualització industrial. La carcassa de la cèl·lula té un paper crucial en la protecció dels materials electroquímics interns, proporcionant segellat i protecció, gestionant la dissipació de calor i oferint suport estructural, convertint-lo en un component bàsic per garantir la seguretat i l'estabilitat de la bateria. En aplicacions de bateries d'energia i sistemes d'emmagatzematge d'energia, el disseny de l'estructura de la carcassa de la cel·la es desenvolupa normalment conjuntament amb el sistema global de la bateria. Per exemple, en sistemes de bateries d'emmagatzematge d'energia com el paquet de bateries LiFePO4, la carcassa no només proporciona protecció mecànica sinó que també ha de complir els requisits de gestió tèrmica i de resistència estructural.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Des d'una perspectiva estructural, les carcasses actuals de les cèl·lules de la bateria inclouen principalment tres vies tècniques: prismàtica, cilíndrica i de bossa. Les carcasses de cèl·lules prismàtiques, fetes principalment d'aliatge d'alumini, ofereixen una bona resistència estructural i aprofitament de l'espai, cosa que les converteix en la solució principal en el camp de les bateries d'energia de vehicles d'energia nova. En els dissenys de mòduls de bateria de potència i paquets generals, les estructures prismàtiques sovint es combinen amb estructures de carcassa d'alumini de cel·les prismàtiques de liti per aconseguir una densitat d'energia volumètrica més alta i estabilitat del sistema. En canvi, les carcasses de bateries cilíndriques tenen l'avantatge d'una alta estandardització i una major eficiència de producció, mentre que les bateries de bossa tenen avantatges significatius en termes de lleugeresa i densitat d'energia.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pel que fa a l'estructura de la cadena industrial, la indústria de la carcassa de la bateria de la Xina ha format un sistema de subministrament complet. El segment upstream inclou principalment el subministrament d'alumini, acer i nous materials compostos; el segment mitjà inclou la fabricació de la carcassa de les cèl·lules de la bateria i el processament de components estructurals de precisió; i el segment aigües avall serveix principalment als sectors de la bateria d'energia, la bateria d'emmagatzematge d'energia i l'electrònica de consum. En els darrers anys, amb l'expansió contínua de la nova indústria energètica, la demanda de carcasses de cel·les de bateries ha crescut ràpidament. Especialment en l'àmbit de l'emmagatzematge d'energia, l'adopció generalitzada de sistemes d'emmagatzematge d'energia a gran-escala i dispositius d'emmagatzematge d'energia domèstic ha augmentat contínuament la demanda de components estructurals per a sistemes de bateries com els paquets de bateries LiFePO4, impulsant encara més l'expansió de la indústria de la carcassa.

 

El desenvolupament de la indústria de vehicles d'energia nova segueix sent la força motriu principal per al creixement de la indústria de la carcassa de les bateries. L'augment continu de la capacitat instal·lada de les bateries de potència ha provocat un ràpid augment de la demanda de components estructurals de les cèl·lules de la bateria. En els sistemes de bateries de vehicles elèctrics, les carcasses de les cèl·lules de la bateria no només han de complir els requisits estructurals d'alta-resistència, sinó que també han de tenir excel·lents capacitats de segellat i gestió tèrmica. Per exemple, en els nous sistemes de bateries de vehicles d'energia, el disseny estructural normalment adopta la solució de caixa d'alumini per a bateria de liti EV per equilibrar els requisits de seguretat estructural i de lleugeresa. Mentrestant, el desenvolupament de dues-rodes elèctriques, eines elèctriques i petits dispositius d'emmagatzematge d'energia també ha impulsat el creixement en mercats nínxols com ara la caixa d'alumini per al paquet de bateries de bicicletes elèctriques.

 

El ràpid desenvolupament de la indústria d'emmagatzematge d'energia s'està convertint en un nou motor de creixement per a la indústria de la carcassa de les cèl·lules de bateries. En el context de la transició energètica global, la construcció de sistemes d'emmagatzematge d'energia a gran-escala s'està accelerant, augmentant significativament la demanda de sistemes de bateries d'alta-seguretat. Les bateries d'emmagatzematge d'energia solen utilitzar sistemes de fosfat de ferro de liti i el seu disseny estructural exigeix ​​més la força de la carcassa i el rendiment de dissipació de calor. Per exemple, en els sistemes d'emmagatzematge d'energia domèstic, els mòduls de bateries sovint adopten la solució estructural de la caixa d'alumini per al paquet de bateries de liti Powerwall per millorar la fiabilitat global i la vida útil del sistema de bateries. Simultàniament, en aplicacions de centrals d'emmagatzematge d'energia a gran-escala, els components estructurals de les cèl·lules de la bateria s'estan desenvolupant gradualment cap a la modularització i l'estandardització.

 

Des de la perspectiva de la mida del mercat, la indústria de la carcassa de la bateria de la Xina ha mantingut un ràpid creixement en els últims anys. Amb l'expansió contínua dels mercats de bateries d'energia i bateries d'emmagatzematge d'energia, l'escala de la indústria dels components estructurals de les cèl·lules de la bateria augmenta constantment. Entre els components estructurals, la carcassa de la cèl·lula representa més del 70% del valor total, el que la converteix en un dels components bàsics més valuosos de la cadena industrial. Especialment en el camp de la bateria de fosfat de ferro de liti, un gran nombre de sistemes de bateries adopten la carcassa d'alumini per a l'estructura de les cèl·lules de la bateria de fosfat de ferro de liti per complir els requisits de seguretat i vida útil. Amb l'augment de la taxa de penetració de vehicles d'energia nova, el mercat de carcassa de cel·les continuarà expandint-se.

 

Des d'una perspectiva de desenvolupament tecnològic, la indústria de la carcassa cel·lular està evolucionant cap a una major seguretat, un pes més lleuger i una integració del sistema. L'aplicació de nous materials s'està convertint en un focus clau de la R+D de la indústria, com ara aliatges d'alumini-d'alta resistència, materials compostos i materials -resistents a altes temperatures. Al mateix temps, el concepte de disseny integrat s'està aplicant gradualment al desenvolupament del sistema de bateries, permetent una integració profunda dels components estructurals de la cèl·lula amb l'estructura del paquet de bateries. En els sistemes de bateries de gran potència, les solucions estructurals com la carcassa d'alumini per a bateries d'automòbil comencen a integrar-se amb l'estructura de la carrosseria del vehicle per al disseny global, millorant encara més la utilització de l'espai del vehicle i el rendiment de seguretat.

 

Pel que fa als diferents enfocaments tecnològics, les carcasses de cèl·lules quadrades seguiran sent la corrent principal. Els seus avantatges rau en l'estabilitat estructural, l'alta utilització de l'espai i la idoneïtat per a la integració amb el disseny del xassís del vehicle. Mentrestant, els avenços en la tecnologia de bateries cilíndriques grans també han impulsat el ràpid desenvolupament del mercat de carcassa cilíndrica. Les bateries cilíndriques grans s'estan utilitzant gradualment en alguns vehicles d'energia nova i en sistemes d'emmagatzematge d'energia d'alta-gama, mentre que les bateries de bossa continuen mantenint el seu avantatge en el sector de l'electrònica de consum de gamma alta-. Per a determinades aplicacions especials, com ara autobusos elèctrics o grans dispositius d'emmagatzematge d'energia, el disseny estructural sovint adopta la solució de paquet de bateries LiFePO4 de carcassa d'alumini per a autobusos elèctrics EV per complir els requisits de seguretat i durabilitat dels sistemes de bateries de gran-capacitat.

 

En el futur, amb l'avenç continu de la tecnologia de les bateries, la competència a la indústria de la carcassa de les cèl·lules passarà gradualment de les capacitats de fabricació individuals a les capacitats de solució integral. Les empreses no només necessitaran capacitats d'estampació de precisió, soldadura i disseny estructural, sinó que també hauran de participar en el disseny global del sistema de bateries, proporcionant solucions tècniques completes, des de la selecció de materials fins a l'optimització estructural. Per exemple, en sistemes de bateries amb requisits de seguretat elevats, el disseny estructural normalment gira al voltant de la solució de carcassa d'alumini de cel·les prismàtiques lfp per millorar el rendiment general de seguretat i l'estabilitat estructural del sistema de bateries.

 

En general, impulsada tant per les indústries de nous vehicles d'energia com per l'emmagatzematge d'energia, la indústria de carcassa cel·lular de la Xina està entrant en una fase de ràpid desenvolupament. Amb la millora contínua dels estàndards de seguretat de la bateria i la innovació contínua en la tecnologia dels materials, els productes de la carcassa de les cèl·lules de la bateria evolucionaran cap a una major resistència, més fiabilitat i integració del sistema. Simultàniament, a mesura que s'amplien les aplicacions del sistema de bateries, des de bateries d'energia fins a sistemes d'emmagatzematge d'energia i vehicles lleugers, l'àmbit d'aplicació dels components estructurals de les cèl·lules de la bateria continuarà ampliant-se. El desenvolupament futur de la indústria se centrarà en la innovació de materials, l'optimització estructural i la fabricació intel·ligent, impulsant així un desenvolupament d'alta-qualitat a tota la cadena de la indústria de les bateries.

 

En el camp dels components estructurals del sistema de bateries, les carcasses d'aliatge d'alumini s'estan convertint gradualment en la solució principal a causa dels seus avantatges, com ara pes lleuger, resistència a la corrosió i alta resistència. Des de nous vehicles d'energia fins a sistemes d'emmagatzematge d'energia, dues-rodes elèctrics i equips industrials, l'aplicació de components estructurals de bateries amb carcassa d'alumini-s'està generalitzant cada cop més. Per exemple, en els sistemes de bateries d'alimentació, les estructures comunes inclouen diverses formes, com ara una caixa d'alumini per a un paquet de bateries LiFePO4 de cotxe i una caixa d'alumini per a un paquet de bateries de plom àcid de reemplaçament de motor per satisfer els requisits estructurals de diferents sistemes de bateries. Amb el desenvolupament continuat de la nova indústria energètica, alt-rendimentcarcassa d'alumini de cèl·lules de litiEls components estructurals també es convertiran en un component fonamental important per millorar la seguretat de la bateria i el rendiment.