本文节选自华经产业研究院发布的《年全球及中国电池箱(电池托盘)行业现状及趋势分析,电池箱体轻量化是新能源汽车续航提升重要途径「图」》,如需获取全文内容,可进入华经情报网搜索查看。
电池箱体(电池托盘)是新能源汽车电力系统的重要组成部分,是电池系统安全性的重要保障,同时也是电动汽车定制化程度较高的零部件。汽车电池总体结构可分为动力电池模块、结构系统、电气系统、热管理系统、BMS等。电池结构系统,即新能源汽车电池托盘,是电池系统的骨架,可为其它系统起到抗冲击、抗震动及保护作用。电池托盘经历了不同的发展阶段,由最初的钢制箱体,发展到目前的铝合金托盘。
电池箱体主要作用包括强度支撑、防水防尘、防火防热扩散、防腐蚀等。动力电池箱体一般安装在汽车底盘下方的安装支架上,包括箱体上盖、端板、托盘、液冷板、底护板等金属结构,上下箱体通过螺栓或者其他方式连接,中间结合面运用IP67级别的密封胶垫密封。
电池箱体业务市场规模随新能源车销量增长迅速上升。从全球市场规模来看,据相关数据显示,年全球新能源汽车电池箱体市场规模达到亿元,同比增长53.28%,保持高速增长。预计年市场规模达到亿元。
-年全球新能源汽车电池箱市场规模及增速
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国内方面,据统计,年中国新能源汽车电池箱体市场规模达到亿元,同比增长88.33%,增速快于全球。预计年市场规模达到亿元。
-年中国新能源汽车电池箱市场规模及增速
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电池包中箱体重量占比较大,轻量化是发展趋势。《节能与新能源汽车技术路线图2.0》指出,年纯电动乘用汽车轻量化系数降低35%,同时将车辆轻量化系数、载质量利用系数、挂牵比等作用衡量整车轻量化的依据。在电动汽车的各总成系统中,动力电池系统总成的重量占比约30%;在动力电池系统中,以特斯拉Model3电池包为例,电芯、下箱体、上盖、模组壳体及支架和BMS系统的质量占比分别为63%、6%、3%、12%、11%,其中上下箱体和模组壳体及支架的重量占比合计约20%,因此电池箱体轻量化成为提高电池包质量能量密度的重要途径。
特斯拉MODEL3电池包各部件的质量占比(单位:%)
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目前主要途径包括结构优化、轻量化材料与先进工艺等途径。1)结构优化:通过现代设计方法实现箱体的精简化、整体化和轻质化;2)材料轻量化:采用高强度钢、镁合金、铝合金及碳纤维等材料进行减重;同等尺寸下,铝合金电池盒替代钢制电池盒可减重20%-30%,因此铝合金材质是电池盒的主流方向。目前上盖材料多为高强度钢和铝合金,下壳体几乎全部为铝合金。3)先进工艺:电池箱体和底盘的集成化将有助于降低整车重量。
电池箱体轻量化途径
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