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      當前位置:首頁 新能源技術 正文
      ENNOVI優化電動汽車電池成本和可持續性
      轉載 :  zaoche168.com   2024年06月12日

      在電動汽車技術不斷演進的過程中,如何在成本壓力和可持續性需求之間找到平衡,這個問題變得越來越嚴峻。想要取得這一關鍵平衡,務必優化電動汽車電池包的成本和可持續性。

      我們將在本文中探討新型電池互連技術和當前電芯連接鋁/銅巴片技術的發展如何為新一代更低成本、更可持續的電動汽車電池鋪平道路。

      圖1——電動汽車電池包的成本和可持續性優化

      電池包成本在電動汽車成本中的占比

      電動汽車電池包的成本在電動汽車總成本中占據了相當大的比例,典型電池包的成本占電動汽車總成本的30%~35%。隨著電動汽車的需求增長,制造商面臨著雙重挑戰:保持高性能,同時降低成本。此目標一旦實現(預計將在2025年實現),電動汽車的成本將有望與燃料汽車持平。

      鋰需求量日益增長

      鋰是電池生產的關鍵成分,隨著全球電動汽車采用率的提高,人們對鋰的需求量也在持續上升。到2025年,鋰需求量將會增加2倍。需求量激增凸顯了可持續采購和高效利用材料的重要性。為了實現全球“凈零排放”的目標,人們將需要超過20億輛電動汽車。電動汽車行業面臨著如下挑戰:在滿足電動車需求的同時,不加劇對環境的影響。因此,創新電池技術的作用比以往任何時候都更為關鍵。

      圖2——2025年鋰需求量將會是2020年的3倍

      可持續的電動汽車電池供應

      電池生產的可持續性不僅是環境問題,也是電動汽車技術長期可行性的戰略因素。為了提高電池生產的可持續性,制造商們正在從優化生產流程到更負責任地采購原材料等方面,探索各種策略。

      電池互連設計的技術創新

      隨著純電動汽車(BEV)和插電式混合動力汽車(PHEV)市場的迅速擴大,電池生產正在受到影響,而電動汽車行業在市場擴大的推動下,朝著更高效、更具成本效益的設計方向發展,以此滿足日益增長的需求。電池互連設計在提高生產效率和實現電池可持續成本效益方面發揮了關鍵作用。

      圖3——電動汽車電池互連系統

      電池互連系統是電動汽車電池包的關鍵組成部分。它們在電池包中起到連接單體電芯的至關重要的作用,并通過將電流從電芯匯聚并傳導到電池包終端來連接外部電路。

      電池互連系統通常由一組銅制或鋁制的電芯連接鋁/銅巴片構成,這并與電芯的電極連接。這為電流從電芯流向外部電路提供了一條低電阻通道。

      作為在電動汽車電池互連技術領域久經考驗且值得信賴的先鋒,ENNOVI 設計團隊始終專注于創新,旨在提高生產效率和性能,同時也致力于保護鋰資源,使電池設計在長期內更可持續。

      U-Turn技術

      已獲專利的U-Turn技術是我們的一大創新,也是ENNOVI 久經驗證的ENNOVI-CellConnect-Round先進可定制電池互連系統中的一項重要優點?;诙啻卧O計迭代以及嚴格的模擬和測試,U-Turn技術代表了我們在幫助電動汽車電池提升性能和延長使用壽命方面的重要突破。

      圖4——上圖顯示了一般互連系統和采用U-Turn設計的互連系統的能量流動差異

      U-Turn技術優化了整個電芯巴片中的電流回路,而無需額外安裝任何的回流母排。通過更好地設計電流回路,使其從正極到負極的路徑呈U形,U-Turn技術使單個電芯巴片層內的電流分布均勻,同時提供更好的重量分布,消除了次級焊接工藝,降低了工藝復雜性。最終結果是可以實現迄今為止最薄、最輕和最高效的電芯互連系統。

      U-Turn技術可以提高電池互連中的電流分布均勻程度,從而在發熱點出現后,無需復雜昂貴的附加機制來監測或減少發熱點。這有助于保護電芯的健康,同時也延長了電池包的使用壽命(達到使用壽命后將報廢或可能回收)。

      延長電池壽命的主要好處是能夠保護全球稀缺的鋰資源,并減少鋰礦開采帶來的環境影響。此外,降低電芯巴片的設計復雜度,將提高電池的回收效率,從而增強了回收電動汽車電池中使用的鋰和其他稀有金屬的成本效益。

      電池測量系統的FPC-FDC雙層模切技術

      ENNOVI的另一個重要創新是對接電池測量系統(BMS)功能的一項新技術。電池測量系統監測和管理電池健康情況,確保電池具有最佳性能和較長使用壽命。

      電池測量系統的接口通常采用柔性印刷線路板(FPC),既昂貴又復雜。柔性印刷線路板配有各種組件,可處理電壓和溫度數據,并發送給電池測量系統。為了實現所需的精度和薄度,柔性印刷線路板上不需要的銅箔需要通過蝕刻工藝去除,此項工藝緩慢且成本昂貴。因此,柔性印刷線路板的成本通常占電池互連系統材料清單所列材料成本的45%~55%。

      相比之下,ENNOVI的FPC-FDC方法無需使用化學蝕刻。我們使用模切法實現所需的設計。雖然模切法無法像化學蝕刻那樣制作出細間距的銅箔線路,但大多數電池模塊或電池包應用程序都有足夠的空間來使用柔性模切線路板(FDC)。

      圖5——ENNOVI 的FDC(柔性模切線路板)技術

      使用模切法可以縮短生產周期并降低成本。由于時間至關重要,ENNOVI的FPC-FDC技術在不犧牲質量的情況下加快了線路板的生產速度。此外,該生產工藝降低了生產成本,同時節約時間和成本。經驗測試表明,優勢多于劣勢。

      總結

      上述創新是顯著降低生產成本和提高可持續性的先進技術典范。通過實施這些技術,制造商可以更有效地應對成本和環境影響這兩大挑戰。

      隨著行業的發展,平衡成本效益和可持續性對于促進電動汽車的持續發展和市場接受度至關重要。本文中描述的專有技術,以及持續進行的研究和開發,助力電動汽車技術向更可持續、經濟可行的未來邁出了充滿希望的步伐。

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