Análise do status atual e tendências futuras da indústria de componentes estruturais de baterias prismáticas

Os componentes estruturais da bateria prismática são um componente central dos novos sistemas de baterias de energia para veículos. Eles normalmente consistem em um invólucro de alumínio, placa de cobertura, terminais e componentes de isolamento, principalmente responsáveis ​​pelo encapsulamento da célula, proteção mecânica, conexão elétrica e gerenciamento térmico. Com o rápido crescimento na demanda por novos veículos de energia, sistemas de armazenamento de energia e baterias de alta-potência, os componentes estruturais prismáticos estão continuamente sendo atualizados para serem leves, de alta{3}}resistência e de alta-integração. Atualmente, as baterias prismáticas de alumínio se tornaram uma das principais soluções de embalagem para baterias de energia, já que sua alta utilização de espaço e excelente desempenho de dissipação de calor podem atender aos requisitos de sistemas de alta-densidade-de energia.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Do ponto de vista da estrutura da cadeia industrial, o upstream da indústria de componentes estruturais de baterias prismáticas inclui principalmente materiais de alumínio, materiais de cobre, materiais isolantes e moldes de precisão, com ligas de alumínio de alto-desempenho representando uma grande proporção do custo geral. O midstream abrange processos de fabricação, como estampagem de carcaças de alumínio, estampagem profunda, soldagem, tratamento de superfície e montagem de componentes estruturais. O downstream é usado principalmente em baterias de veículos de energia nova, baterias de armazenamento de energia e sistemas de energia industriais. Nos últimos anos, com o aumento contínuo da demanda por células de íon-lítio de alumínio, o tamanho do mercado de estruturas de baterias prismáticas manteve um rápido crescimento, especialmente no contexto da rápida expansão do sistema de fosfato de ferro-lítio, onde a taxa de penetração no mercado de células de alumínio para baterias prismáticas LiFePo4 tem aumentado continuamente.

 

Atualmente, o mercado nacional de baterias de energia ainda é dominado por baterias prismáticas. As baterias prismáticas, com sua alta segurança, alta eficiência de embalagem e processos de fabricação maduros, ocupam uma posição dominante no setor de veículos de novas energias. Particularmente nos setores de sistemas de armazenamento de energia e veículos comerciais, a demanda por produtos Lifepo4 Deep Cycle Battery Prismatic Aluminum Shell está mostrando um crescimento significativo. Enquanto isso, os invólucros de alumínio para células de íons de lítio de grande-tamanho estão gradualmente se tornando uma importante direção de desenvolvimento para células de alta-capacidade para atender aos requisitos de densidade de energia e estabilidade estrutural de veículos-de longo alcance e grandes dispositivos de armazenamento de energia.

 

Em termos de tecnologia de materiais, a redução de peso tornou-se uma tendência central na indústria. As ligas de alumínio-de alta resistência estão substituindo gradualmente os materiais tradicionais, com a espessura dos invólucros da liga de alumínio da série 3003 diminuindo continuamente, mantendo ao mesmo tempo maior resistência à tração. Através da otimização do processo de caixas de bateria para estampagem profunda de alumínio, os fabricantes podem melhorar a resistência estrutural e a eficiência da produção, ao mesmo tempo que reduzem o consumo de material. A aplicação da tecnologia de-estiramento profundo e redução-de parede reduz ainda mais o peso dos produtos individuais, o que é benéfico para melhorar o alcance geral do veículo e a densidade de energia do sistema.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Com a crescente demanda por carregamento rápido de baterias de energia, os materiais e estruturas condutoras dos eletrodos também estão sendo atualizados. Os tradicionais postes de eletrodos compostos de cobre{1}}alumínio estão evoluindo gradualmente para materiais compostos leves, melhorando a condutividade e reduzindo custos. Além disso, a combinação da tecnologia de soldagem a laser e sistemas inteligentes de inspeção visual melhora significativamente a precisão da soldagem e a consistência dos componentes estruturais. Os sistemas de inspeção visual de IA podem reduzir efetivamente as taxas de defeitos de soldagem, melhorar o rendimento das linhas de produção automatizadas e atender aos rigorosos requisitos de segurança de veículos de alta-nova energia para baterias.

 

A integração funcional é uma das direções importantes para o futuro dos componentes estruturais de baterias quadradas. Atualmente, os componentes da placa de cobertura não servem mais apenas para uma função de vedação, mas estão gradualmente integrando válvulas-à prova de explosão, sensores de temperatura, componentes de detecção de pressão e módulos de aquisição de corrente para obter ligação-em tempo real com o sistema BMS. Essa solução altamente integrada é amplamente utilizada em células de bateria de caixa de alumínio LiFePO4 e em sistemas de bateria de alta-taxa de energia, melhorando efetivamente os recursos de aviso de fuga térmica e o desempenho geral de segurança da embalagem.

 

O escopo de aplicação de componentes estruturais quadrados de alumínio também está se expandindo continuamente em diferentes sistemas de baterias. Além do sistema convencional de fosfato de ferro e lítio (LFP), produtos como células de íon de lítio Panasonic com invólucros de alumínio e células de lítio LTO com invólucros de alumínio estão sendo cada vez mais usados ​​em armazenamento de energia, ferramentas elétricas e aplicações industriais especializadas. Para requisitos de alta-taxa de carga/descarga, as células de bateria prismáticas LTO de alumínio para veículos elétricos estão encontrando aplicações em alguns veículos comerciais e setores de transporte ferroviário, demonstrando vantagens significativas em ciclo de vida longo e alto desempenho de segurança.

 

Enquanto isso, os setores de bolsas e baterias cilíndricas também estão impulsionando atualizações em componentes estruturais de alumínio. Por exemplo, bolsas de lambinato de alumínio para baterias de íons de lítio e caixas de alumínio para células de baterias EV estão evoluindo para maior desempenho de barreira e peso mais leve para atender às demandas de sistemas de baterias de alta densidade de -energia-. Na abordagem da bateria prismática, os invólucros de alumínio para células prismáticas de íons de lítio se tornaram uma das principais soluções de embalagem e são amplamente utilizados em novos veículos de energia e sistemas de armazenamento de energia.

 

Nos próximos anos, com a popularização das tecnologias de integração de baterias, como CTP e CTC, os componentes estruturais da bateria darão maior ênfase à redução de peso, à integração e ao desenvolvimento inteligente. Vários tipos de produtos, incluindo invólucros de alumínio para baterias de íon-de lítio{2}}de célula única, invólucros de alumínio para células de bateria de polímero de lítio e invólucros de alumínio para caixas de baterias prismáticas e cilíndricas, continuarão a ser atualizados em direção a maior precisão, maior resistência e produção automatizada.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Além disso, a rápida expansão do novo mercado de veículos energéticos também impulsionou a construção de cadeias de abastecimento regionalizadas. Alguns OEMs e empresas de baterias estão fortalecendo suas capacidades de localização. Por exemplo, a procura por componentes estruturais personalizados para células prismáticas da marca BYD continua a aumentar, e a elevada consistência e a capacidade de produção de alto rendimento tornaram-se áreas-chave de concorrência na cadeia de abastecimento. Ao mesmo tempo, a aplicação de produtos de revestimento de alumínio para células de energia de lítio no armazenamento de energia e em novas infraestruturas energéticas também está se expandindo.

 

No geral, a indústria de componentes estruturais de baterias prismáticas está em um estágio crítico de atualização tecnológica simultânea e expansão de escala. No futuro, com o avanço contínuo de novos veículos energéticos, sistemas de armazenamento de energia e construção de redes inteligentes, o alto-desempenhocaixas de bateria de alumínioe produtos de componentes estruturais prismáticos de alta-segurança darão início a perspectivas de desenvolvimento mais amplas.