一、新能源汽车蓬勃发展,新能源汽车零部件迎良好发展契机
根据观研M88体育官方网发布的《中国新能源汽车电池盒产业发展趋势分析与未来前景研究M88体育官方(2024-2031年)》显示,得益于新能源汽车的蓬勃发展,新能源汽车配套产业也迎来了良好的发展契机。近年来,我国陆续出台了《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》《节能与新能源汽车技术路线图2.0》《促进汽车动力电池产业发展行动方案》《汽车产业中长期发展规划》等多项政策,积极推动新能源汽车的发展,引导汽车产业升级和技术升级,支持优势特色零部件企业做大做强,大力推动了动力电池、新能源汽车零部件等新能源汽车配套产业的发展。
根据数据,2019-2021年我国新能源汽车零部件市场规模由1712亿元增长至2870亿元,年均复合增长率 29.48%。随着新能源汽车渗透率不断提高,预计2024年我国新能源汽车零部件市场规模将达6618亿元,2030年我国新能源汽车零部件市场规模将超10000亿元。
数据来源:明升体育M88数据中心整理
二、电池盒是新能源汽车完整动力系统的关键组成部分,全球规模呈现较快增速
电池盒作为在新能源汽车中用以承载、固定、保护以及集成电池组的机构部件,是构成新能源汽车完整动力系统的关键组成部分。新能源汽车中,电池系统占到整车重量的 18%-30%,电池盒占电池系统重量的 10%-20%。
作为“一车一配”的新能源汽车电池系统关键零部件,电池盒市场规模与新能源汽车市场呈高度正相关关系,在新能源汽车产业需求提升驱动下也呈现较快增速。
以电池盒单车价值为 4000 元/台测算(电池盒箱体单车价值量2000 元/台),2023 年全球新能源动力电池盒市场规模约为 586 亿元,增速超35%,预计 2030 年全球新能源动力电池盒市场规模将达到 2085 亿元。其中,电池盒箱体2023年市场规模约为 293 亿元, 2030 年预计将突破 1000亿元,市场空间广阔。
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三、新能源汽车电池盒趋向轻量化、安全化、一体化
1.轻量化
电池Pack质量较大的是电芯,其次是下壳体、上盖、BMS集成部件等。由于电芯的能量密度目前存在技术瓶颈,目前要达到轻量化的目的主要通过减小非电芯部分的质量,电池盒减重首当其冲。
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目前电池盒上游经常使用的材料有钢板、铝板、塑料、碳纤维等,其中市场主流为铝合金材料。
电池盒上游材料应用情况
材料类别 | 上盖材料 | 托盘材料 | 部分搭载车型 | 备注 |
钢制壳体 | 钢板 | 钢材 | Nissan Leaf | 车身制造领域最传统最成熟的工艺。 |
铝制壳体 | 冲压铝板 | 压铸铝 | 混动版CadillacCT6、Audi Q7 e-tron | 一体化压铸前受压铸机设备吨位限制,铝压铸壳体尺寸较小,常用于混动车型动力电池系统。 |
铝制壳体 | 冲压铝板 | 挤压铝 | Model S、ES8、MEB | 减重明显、工艺成熟,挤压铝刚度强度较高,但生产效率较低。 |
混合材料 | 钢板 | 铝板 | Model 3 | Model 3电池上盖是0.8毫米的钢板,下托盘是3.2毫米的铝板。 |
混合材料 | 塑料 | 铝板 | 秦Pro EV500、帝豪EV450、传祺GE3 530 | 上壳体轻量化明显 |
碳纤维复材 | 碳纤维增强型复材 | 碳纤维增强型复材 | 蔚来ES6 | 蔚来ES6的碳纤维增强型复材(CFRP)电池外壳比传统的铝或钢制电池外壳轻40%,具有高刚性,而且比铝的热导率低200倍。 |
一体化底盘 | (集成入车身地板) | 铸铝 | 特斯拉CTC底盘、比亚迪CTB底盘 | 将电池上盖与车身地板集成。 |
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2.安全化
为了提高电池组的性能和安全性,电池盒的设计逐渐考虑更多因素,如散热、压力管理、防护等。关键技术突破包括更有效的散热结构设计、高性能隔热材料的应用、压力平衡系统的设计等。未来电池盒将采用更先进的热管理系统,如微通道冷却、相变材料、热管/均热板等;更为有效的热失控早期预警与抑制技术,如阻燃材料、自动灭火装置、热隔离结构等。
3.一体化
减少结构件、提升能量密度是电池包目前的主要方向发展。其当前主要实现路径包括无模组设计电池包(CTP)、电芯向整车一体化集成(CTC),以及动力电池盒向底盘一体化。
新能源汽车的底盘设计有两种途径,一种是由传统底盘改制设计,尽可能地沿用原有设计,根据需要进行部分的改制工作,开发难度小、开发成本低、开发周期短,并且能够与传统车共用平台,并在很大程度上沿用传统车的成熟零部件。但是考虑到公用性等,在开发设计的过程中受到的限制较多,总布置的难度较大,模块集成化较低等缺点。另外一种是新能源专有平台开发,没有燃油车公用等众多限制,新能源专有底盘的设计可以更优化、集成度更高、性能更卓越,因此专有平台已经成为新能源汽车底盘设计的新趋势。
动力电池盒向底盘一体化方向发展,可以将部分电池包的承重转移到底盘上,实现车辆簧载质量的增加,改善底盘性能。同时底盘一体化发展还将减少零件个数,降低车辆装配难度,有助于全自动生产线的建设。在此过程中,制造成本与人工成本将被降低。(zlj)
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