Analisi dello stato attuale e delle tendenze future del settore dei componenti strutturali della batteria prismatica

I componenti strutturali delle batterie prismatiche sono un componente fondamentale dei sistemi di batterie di alimentazione dei veicoli a nuova energia. Solitamente sono costituiti da un involucro in alluminio, una piastra di copertura, terminali e componenti isolanti, principalmente responsabili dell'incapsulamento delle celle, della protezione meccanica, del collegamento elettrico e della gestione termica. Con la rapida crescita della domanda di nuovi veicoli energetici, sistemi di stoccaggio dell'energia e batterie ad alta-potenza, i componenti strutturali prismatici vengono continuamente aggiornati verso leggerezza, alta-resistenza e alta-integrazione. Attualmente, le batterie di alimentazione con custodia in alluminio prismatico sono diventate una delle soluzioni di imballaggio tradizionali per le batterie di alimentazione, poiché il loro elevato utilizzo dello spazio e le eccellenti prestazioni di dissipazione del calore possono soddisfare i requisiti dei sistemi ad alta-energia-densità.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dal punto di vista della struttura della catena industriale, il settore a monte del settore dei componenti strutturali delle batterie prismatiche comprende principalmente materiali in alluminio, materiali in rame, materiali isolanti e stampi di precisione, con leghe di alluminio ad alte-prestazioni che rappresentano gran parte del costo complessivo. Il midstream copre processi produttivi come lo stampaggio di involucri in alluminio, l'imbutitura profonda, la saldatura, il trattamento superficiale e l'assemblaggio di componenti strutturali. Il downstream viene utilizzato principalmente nelle batterie di alimentazione dei veicoli a nuova energia, nelle batterie di accumulo dell'energia e nei sistemi di alimentazione industriali. Negli ultimi anni, con il continuo aumento della domanda di celle agli ioni di litio e alluminio, la dimensione del mercato delle strutture delle batterie prismatiche ha mantenuto una rapida crescita, soprattutto nel contesto della rapida espansione del sistema litio ferro fosfato, dove il tasso di penetrazione nel mercato delle celle in alluminio per batterie prismatiche LiFePo4 è in continuo aumento.

 

Attualmente, il mercato domestico delle batterie elettriche è ancora dominato dalle batterie prismatiche. Le batterie prismatiche, con la loro elevata sicurezza, elevata efficienza del pacco e processi di produzione maturi, occupano una posizione dominante nel settore dei veicoli a nuova energia. In particolare nei settori dei sistemi di accumulo di energia e dei veicoli commerciali, la domanda di prodotti con guscio in alluminio prismatico per batterie a ciclo profondo Lifepo4 sta mostrando una crescita significativa. Nel frattempo, i gusci in alluminio delle celle agli ioni di litio di grandi-dimensioni stanno gradualmente diventando un'importante direzione di sviluppo per le celle ad alta-capacità per soddisfare i requisiti di densità di energia e stabilità strutturale dei veicoli a lungo-raggio e dei grandi dispositivi di stoccaggio dell'energia.

 

In termini di tecnologia dei materiali, l’alleggerimento è diventata una tendenza fondamentale nel settore. Le leghe di alluminio ad alta-resistenza stanno gradualmente sostituendo i materiali tradizionali, con lo spessore dei gusci in lega di alluminio della serie 3003 in continua diminuzione pur mantenendo una resistenza alla trazione più elevata. Attraverso l'ottimizzazione del processo delle custodie delle batterie per stampaggio a imbutitura profonda dell'alluminio, i produttori possono migliorare la resistenza strutturale e l'efficienza produttiva riducendo al contempo il consumo di materiale. L'applicazione della tecnologia di imbutitura profonda e di riduzione delle pareti{6}}riduce ulteriormente il peso dei singoli prodotti, il che è vantaggioso per migliorare l'autonomia complessiva del veicolo e la densità energetica del sistema.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Con la crescente domanda di ricarica rapida delle batterie di potenza, anche i materiali e le strutture conduttive dei montanti degli elettrodi vengono aggiornati. I tradizionali elettrodi compositi in rame-alluminio si stanno gradualmente evolvendo verso materiali compositi leggeri, migliorando la conduttività e riducendo i costi. Inoltre, la combinazione della tecnologia di saldatura laser e dei sistemi di ispezione visiva intelligente migliora significativamente la precisione della saldatura e la consistenza dei componenti strutturali. I sistemi di ispezione visiva con intelligenza artificiale possono ridurre efficacemente il tasso di difetti di saldatura, migliorare la resa delle linee di produzione automatizzate e soddisfare i rigorosi requisiti di sicurezza dei veicoli a nuova energia di fascia alta-per le batterie.

 

L’integrazione funzionale è una delle direzioni importanti per il futuro dei componenti strutturali delle batterie quadrate. Attualmente, i componenti delle piastre di copertura non svolgono più solo una funzione di tenuta, ma stanno gradualmente integrando valvole antideflagranti-, sensori di temperatura, componenti di rilevamento della pressione e moduli di acquisizione di corrente per ottenere un collegamento in tempo reale-con il sistema BMS. Questa soluzione altamente integrata è ampiamente utilizzata nelle celle delle batterie con custodia in alluminio LiFePO4 e nei sistemi di batterie ad alta- potenza, migliorando efficacemente le capacità di avviso di fuga termica e le prestazioni generali di sicurezza del pacco.

 

Anche l'ambito di applicazione dei componenti strutturali a guscio quadrato in alluminio è in continua espansione in diversi sistemi di batterie. Oltre al sistema tradizionale al litio ferro fosfato (LFP), prodotti come le celle agli ioni di litio Panasonic con guscio in alluminio e le celle al litio LTO con guscio in alluminio vengono sempre più utilizzati nello stoccaggio di energia, negli utensili elettrici e in applicazioni industriali specializzate. Per requisiti di carica/scarica ad alta-velocità, le celle prismatiche LTO in alluminio per veicoli elettrici stanno trovando applicazioni in alcuni veicoli commerciali e nei settori del trasporto ferroviario, dimostrando vantaggi significativi in ​​termini di ciclo di vita lungo ed elevate prestazioni di sicurezza.

 

Nel frattempo, anche i settori delle borse e delle batterie cilindriche stanno guidando gli aggiornamenti dei componenti strutturali in alluminio. Ad esempio, le custodie in alluminio lambinato per batterie agli ioni di litio- e le custodie in alluminio per celle di batterie per veicoli elettrici si stanno sviluppando verso prestazioni di barriera più elevate e un peso più leggero per soddisfare le esigenze dei sistemi di batterie ad alta-energia-densità. Nell'approccio delle batterie prismatiche, i gusci in alluminio per le celle prismatiche agli ioni di litio- sono diventati una delle soluzioni di imballaggio tradizionali e sono ampiamente utilizzati nei veicoli a nuova energia e nei sistemi di stoccaggio dell'energia.

 

Nei prossimi anni, con l’ulteriore diffusione delle tecnologie di integrazione delle batterie come CTP e CTC, i componenti strutturali delle batterie porranno maggiore enfasi sull’alleggerimento, sull’integrazione e sullo sviluppo intelligente. Vari tipi di prodotti, tra cui gusci in alluminio per batterie agli ioni di litio-a cella singola-, gusci in alluminio per celle di batterie ai polimeri di litio e gusci in alluminio per custodie di batterie prismatiche e cilindriche, continueranno a evolversi verso una maggiore precisione, una maggiore resistenza e una produzione automatizzata.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Inoltre, la rapida espansione del mercato dei nuovi veicoli energetici ha anche spinto alla costruzione di catene di approvvigionamento regionalizzate. Alcuni OEM e produttori di batterie stanno rafforzando le proprie capacità di localizzazione. Ad esempio, la domanda di componenti strutturali personalizzati per celle prismatiche per il marchio BYD continua ad aumentare e le capacità di produzione ad alta coerenza e ad alto rendimento sono diventate aree chiave di concorrenza nella catena di fornitura. Allo stesso tempo, si sta espandendo anche l’applicazione dei prodotti con guscio in alluminio con celle al litio nello stoccaggio dell’energia e nelle nuove infrastrutture energetiche.

 

Nel complesso, l’industria dei componenti strutturali delle batterie prismatiche si trova in una fase critica di aggiornamento tecnologico simultaneo ed espansione di scala. In futuro, con il continuo progresso dei nuovi veicoli energetici, dei sistemi di stoccaggio dell'energia e della costruzione di reti intelligenti,-prestazioni elevatescatole di batterie in alluminioe i prodotti con componenti strutturali prismatici ad alta-sicurezza introdurranno prospettive di sviluppo più ampie.