Analyse de l’état actuel et des tendances futures de l’industrie des composants structurels de batteries prismatiques

Les composants structurels de batterie prismatiques sont un composant essentiel des systèmes de batteries de véhicules à énergie nouvelle. Ils se composent généralement d'un boîtier en aluminium, d'une plaque de recouvrement, de bornes et de composants d'isolation, principalement responsables de l'encapsulation des cellules, de la protection mécanique, de la connexion électrique et de la gestion thermique. Avec la croissance rapide de la demande de véhicules à énergie nouvelle, de systèmes de stockage d'énergie et de batteries à haut débit-, les composants structurels prismatiques évoluent continuellement vers une légèreté, une-résistance élevée et une-intégration élevée. Actuellement, les batteries de puissance à boîtier prismatique en aluminium sont devenues l'une des solutions d'emballage les plus courantes pour les batteries de puissance, car leur utilisation élevée de l'espace et leurs excellentes performances de dissipation thermique peuvent répondre aux exigences des systèmes à haute -énergie-densité d'énergie.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Du point de vue de la structure de la chaîne industrielle, l'amont de l'industrie des composants structurels de batteries prismatiques comprend principalement des matériaux en aluminium, des matériaux en cuivre, des matériaux isolants et des moules de précision, les alliages d'aluminium à haute -performance représentant une grande proportion du coût global. Le secteur intermédiaire couvre les processus de fabrication tels que l’emboutissage des boîtiers en aluminium, l’emboutissage profond, le soudage, le traitement de surface et l’assemblage de composants structurels. L’aval est principalement utilisé dans les batteries de véhicules à énergie nouvelle, les batteries de stockage d’énergie et les systèmes électriques industriels. Ces dernières années, avec l'augmentation continue de la demande de cellules aluminium Li-ion, la taille du marché des structures de batteries prismatiques a maintenu une croissance rapide, en particulier dans le contexte de l'expansion rapide du système lithium fer phosphate, où le taux de pénétration du marché des cellules prismatiques en aluminium pour batteries LiFePo4 n'a cessé d'augmenter.

 

Actuellement, le marché national des batteries électriques est toujours dominé par les batteries prismatiques. Les batteries prismatiques, avec leur haute sécurité, leur efficacité élevée et leurs processus de fabrication matures, occupent une position dominante dans le secteur des véhicules à énergies nouvelles. En particulier dans les secteurs des systèmes de stockage d’énergie et des véhicules utilitaires, la demande de produits à coque en aluminium prismatique pour batterie à cycle profond Lifepo4 affiche une croissance significative. Pendant ce temps, les coques en aluminium de cellules lithium-ion de grande taille deviennent progressivement une direction de développement importante pour les cellules de grande capacité afin de répondre aux exigences de densité énergétique et de stabilité structurelle des véhicules à longue portée et des grands dispositifs de stockage d'énergie.

 

En termes de technologie des matériaux, l’allègement est devenu une tendance centrale dans l’industrie. Les alliages d'aluminium à haute résistance remplacent progressivement les matériaux traditionnels, l'épaisseur des coques en alliage d'aluminium de la série 3003 diminuant continuellement tout en conservant une résistance à la traction plus élevée. Grâce à l'optimisation des processus de boîtiers de batteries d'emboutissage profond en aluminium, les fabricants peuvent améliorer la résistance structurelle et l'efficacité de la production tout en réduisant la consommation de matériaux. L'application de la technologie d'emboutissage profond-et de réduction des parois-réduit encore davantage le poids des produits individuels, ce qui est bénéfique pour améliorer l'autonomie globale du véhicule et la densité énergétique du système.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Avec la demande croissante de charge rapide des batteries de puissance, les matériaux et les structures conductrices des bornes d'électrodes sont également améliorés. Les tiges d'électrodes traditionnelles en composite cuivre-aluminium évoluent progressivement vers des matériaux composites légers, améliorant la conductivité tout en réduisant les coûts. De plus, la combinaison de la technologie de soudage laser et des systèmes d’inspection par vision intelligente améliore considérablement la précision et la cohérence du soudage des composants structurels. Les systèmes d'inspection visuelle par IA peuvent réduire efficacement les taux de défauts de soudure, améliorer le rendement des lignes de production automatisées et répondre aux exigences de sécurité strictes des véhicules haut de gamme à énergie nouvelle pour les batteries.

 

L’intégration fonctionnelle est l’une des orientations importantes pour l’avenir des composants structurels carrés des batteries. Actuellement, les composants des plaques de recouvrement ne remplissent plus uniquement une fonction d'étanchéité, mais intègrent progressivement des vannes antidéflagrantes-, des capteurs de température, des composants de détection de pression et des modules d'acquisition de courant pour obtenir une liaison en temps réel-avec le système BMS. Cette solution hautement intégrée est largement utilisée dans les cellules de batterie à boîtier en aluminium LiFePO4 et les systèmes de batterie à haut débit-, améliorant efficacement les capacités d'avertissement d'emballement thermique et les performances globales de sécurité du pack.

 

Le champ d’application des composants structurels à coque carrée en aluminium s’étend également continuellement dans différents systèmes de batteries. Outre le système courant au lithium fer phosphate (LFP), des produits tels que les cellules lithium-ion Panasonic avec coques en aluminium et les cellules au lithium LTO avec coques en aluminium sont de plus en plus utilisés dans le stockage d'énergie, les outils électriques et les applications industrielles spécialisées. Pour les exigences de charge/décharge à haut débit, les cellules de batterie prismatiques LTO en aluminium pour véhicules électriques trouvent des applications dans certains secteurs des véhicules utilitaires et du transport ferroviaire, démontrant des avantages significatifs en termes de longue durée de vie et de performances de sécurité élevées.

 

Parallèlement, les secteurs des batteries de poche et cylindriques entraînent également des améliorations dans les composants structurels en aluminium. Par exemple, les pochettes lambinées en aluminium pour batteries Li-ion et les boîtiers en aluminium pour cellules de batterie EV évoluent vers des performances de barrière plus élevées et un poids plus léger pour répondre aux exigences des systèmes de batterie à haute -énergie-densité d'énergie. Dans l'approche des batteries prismatiques, les coques en aluminium pour les cellules prismatiques lithium-ion sont devenues l'une des solutions d'emballage les plus courantes et sont largement utilisées dans les véhicules à énergie nouvelle et les systèmes de stockage d'énergie.

 

Dans les années à venir, avec la popularisation des technologies d'intégration de batteries telles que CTP et CTC, les composants structurels des batteries mettront davantage l'accent sur l'allègement, l'intégration et le développement intelligent. Différents types de produits, notamment les coques en aluminium pour les batteries monocellulaires-lithium-, les coques en aluminium pour les cellules de batterie au lithium polymère et les coques en aluminium pour les boîtiers de batteries prismatiques et cylindriques, continueront d'évoluer vers une plus grande précision, une plus grande résistance et une production automatisée.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

En outre, l’expansion rapide du marché des véhicules à énergies nouvelles a également entraîné la construction de chaînes d’approvisionnement régionalisées. Certains équipementiers et fabricants de batteries renforcent leurs capacités de localisation. Par exemple, la demande de composants structurels personnalisés pour les cellules prismatiques de la marque BYD continue d'augmenter, et les capacités de production à haute cohérence et à haut rendement sont devenues des domaines de concurrence clés dans la chaîne d'approvisionnement. Dans le même temps, l'application des produits à coque en aluminium pour piles au lithium dans le stockage d'énergie et les nouvelles infrastructures énergétiques se développe également.

 

Dans l’ensemble, l’industrie des composants structurels de batteries prismatiques se trouve à une étape critique de mise à niveau technologique et d’expansion simultanée. À l'avenir, avec les progrès continus des véhicules à énergie nouvelle, des systèmes de stockage d'énergie et de la construction de réseaux intelligents, des-performances élevéesboîtiers de batterie en aluminiumet les composants structurels prismatiques à haute sécurité-ouvriront la voie à des perspectives de développement plus larges.