Akuelementide korpuse tööstus hakkab kiiresti arenema: nõudlus akude ja energiasalvestuse järele soodustab tööstuse uuendamist

Globaalse uue energiatööstuse kiirenenud arenguga kasvab nõudlus akude ja energiasalvestussüsteemide järele jätkuvalt. Akuelementide korpuse kui akusüsteemide põhilise konstruktsioonikomponendina on see jõudmas uude tööstusliku ajakohastamise vooru. Elementide korpusel on ülioluline roll sisemiste elektrokeemiliste materjalide kaitsmisel, tihendamisel ja kaitsel, soojuse hajumise juhtimisel ja struktuurilise toe pakkumisel, muutes selle aku ohutuse ja stabiilsuse tagamise põhikomponendiks. Toiteakude ja energiasalvestussüsteemide rakendustes töötatakse elemendi korpuse konstruktsioon tavaliselt välja koos üldise akusüsteemiga. Näiteks energiasalvestavates akusüsteemides, nagu LiFePO4 akupakett, ei paku korpus mitte ainult mehaanilist kaitset, vaid peab vastama ka soojusjuhtimise ja konstruktsiooni tugevuse nõuetele.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Struktuurilisest vaatenurgast hõlmavad praegused akuelementide korpused peamiselt kolme tehnilist teed: prismaatiline, silindriline ja kott. Peamiselt alumiiniumisulamist valmistatud prismaatilised elemendikorpused pakuvad head konstruktsioonitugevust ja ruumikasutust, muutes need peavoolulahenduseks uute energiasõidukite toiteakude valdkonnas. Toiteaku mooduli ja üldpaketi konstruktsioonides kombineeritakse prismalisi struktuure sageli liitiumprismaelemendiga alumiiniumist kestastruktuuridega, et saavutada suurem mahuline energiatihedus ja süsteemi stabiilsus. Seevastu silindriliste akukorpuste eeliseks on kõrge standardiseeritus ja suurem tootmistõhusus, samas kui kottipatareidel on olulised eelised kerguse ja energiatiheduse osas.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tööstusahela struktuuri osas on Hiina akuelementide korpuse tööstus moodustanud tervikliku tarnesüsteemi. Ülemineku segment hõlmab peamiselt alumiiniumi, terase ja uute komposiitmaterjalide tarnimist; keskmine segment hõlmab akuelementide korpuse tootmist ja konstruktsioonikomponentide täppistöötlust; ja alljärgnev segment teenindab peamiselt aku-, energiasalvestus- ja olmeelektroonika sektoreid. Viimastel aastatel on uue energiatööstuse pideva laienemisega nõudlus akuelementide korpuste järele kiiresti kasvanud. Eelkõige energia salvestamise valdkonnas on suuremahuliste-energiasalvestussüsteemide ja koduste energiasalvestusseadmete laialdane kasutuselevõtt pidevalt suurendanud nõudlust akusüsteemide konstruktsioonikomponentide, nagu LiFePO4 akupakettide järele, aidates veelgi kaasa korpusetööstuse laienemisele.

 

Uute energiasõidukite tööstuse arendamine jääb akuelementide korpuse tööstuse kasvu peamiseks liikumapanevaks jõuks. Toiteakude installeeritud võimsuse pidev kasv on toonud kaasa nõudluse kiire kasvu akuelementide konstruktsioonikomponentide järele. Elektrisõidukite akusüsteemides ei pea akuelementide korpused vastama mitte ainult kõrgetele -tugevusnõuetele, vaid neil peab olema ka suurepärane tihendus- ja soojusjuhtimisvõime. Näiteks uute energiasõidukite akusüsteemide puhul kasutatakse konstruktsioonilahenduses tavaliselt EV liitiumakukomplekti alumiiniumist korpust, et tasakaalustada kergekaalulisuse ja konstruktsiooni ohutusnõudeid. Samal ajal on elektriliste kaherattaliste{5}}rataste, elektriliste tööriistade ja väikeste energiasalvestite arendamine aidanud kaasa kasvule ka nišiturgudel, nagu alumiiniumist ümbris elektrijalgratta akupaki jaoks.

 

Energiasalvestustööstuse kiirest arengust on saamas akuelementide korpusetööstuse uus kasvumootor. Globaalse energiaülemineku taustal kiireneb suuremahuliste-energiasalvestussüsteemide ehitamine, mis suurendab märkimisväärselt nõudlust kõrge -turvalisusega akusüsteemide järele. Energiasalvestites kasutatakse tavaliselt liitiumraudfosfaadi süsteeme ja nende konstruktsioon seab korpuse tugevuse ja soojuse hajumise jõudlusele kõrgemad nõudmised. Näiteks kodustes energiasalvestussüsteemides kasutavad akumoodulid sageli Powerwall Lithium Battery Packi alumiiniumkorpust, et parandada akusüsteemi üldist töökindlust ja eluiga. Samal ajal arenevad suuremahulistes-energiasalvestavates elektrijaamades akuelementide struktuurikomponendid järk-järgult modulariseerimise ja standardimise suunas.

 

Turu suuruse seisukohast on Hiina akuelementide korpuse tööstus viimastel aastatel jätkanud kiiret kasvu. Toiteakude ja energiasalvestusakude turgude pideva laienemisega suureneb akuelementide struktuurikomponentide tööstuse ulatus pidevalt. Struktuurikomponentidest moodustab elemendi kest üle 70% koguväärtusest, mistõttu on see tööstusahelas üks väärtuslikemaid põhikomponente. Eriti liitiumraudfosfaatpatareide valdkonnas kasutavad paljud akusüsteemid liitiumraudfosfaataku elementide struktuuri jaoks alumiiniumkesta, et see vastaks ohutus- ja tsükliea nõuetele. Uute energiasõidukite leviku suurenemisega jätkab elemendikestade turg laienemist.

 

Tehnoloogilisest arengust lähtudes areneb elemendikorpuse tööstus kõrgema ohutuse, kergema kaalu ja süsteemiintegratsiooni suunas. Uute materjalide, näiteks ülitugevate alumiiniumisulamite, komposiitmaterjalide ja kõrgele -temperatuurikindlate materjalide kasutuselevõtt on muutumas tööstusliku uurimis- ja arendustegevuse põhifookuseks. Samal ajal rakendatakse integreeritud disainikontseptsiooni järk-järgult akusüsteemide arendamisel, mis võimaldab elemendi struktuurikomponentide sügavat integreerimist akupaketi struktuuriga. Suure võimsusega akusüsteemide puhul hakatakse konstruktsioonilahendusi, nagu autoakude alumiiniumkorpus, integreerima sõiduki kerekonstruktsiooniga üldise disaini jaoks, mis parandab veelgi sõiduki ruumikasutust ja ohutust.

 

Erinevate tehnoloogiliste lähenemisviiside puhul jäävad ruudukujulised elemendikestad peavooluks. Nende eelised seisnevad konstruktsiooni stabiilsuses, suures ruumikasutuses ja sobivuses integreerimiseks sõiduki šassii konstruktsiooniga. Vahepeal on läbimurded suurte silindriliste akude tehnoloogias ajendanud ka silindriliste korpuste turu kiiret arengut. Suuri silindrilisi akusid hakatakse järk-järgult kasutama mõnedes uutes energiasõidukites ja tipptasemel-energiasalvestussüsteemides, samas kui kottpatareid säilitavad oma eelised tipptasemel-tarbeelektroonika sektoris. Teatud erirakenduste (nt elektribusside või suurte energiasalvestite) puhul kasutatakse konstruktsioonikonstruktsioonis sageli EV elektribusside alumiiniumist korpuse LiFePO4 akukomplekti lahendust, mis vastab suure mahutavusega akusüsteemide ohutus- ja vastupidavusnõuetele.

 

Tulevikus, koos akutehnoloogia pideva arenemisega, nihkub konkurents elemendikorpuse tööstuses järk-järgult üksikute tootmisvõimaluste asemel terviklike lahendusvõimaluste poole. Ettevõtted ei vaja mitte ainult täppisstantsimise, keevitamise ja konstruktsiooni projekteerimise võimalusi, vaid peavad osalema ka üldises akusüsteemi projekteerimises, pakkudes terviklikke tehnilisi lahendusi alates materjali valikust kuni konstruktsiooni optimeerimiseni. Näiteks kõrgete ohutusnõuetega akusüsteemides tiirleb konstruktsioon tavaliselt lfp prismaatiliste elementide alumiiniumkesta lahenduse ümber, et parandada akusüsteemi üldist ohutust ja struktuurilist stabiilsust.

 

Nii uute energiasõidukite kui ka energiasalvestite tööstuse ajendiks on Hiina rakukestade tööstus jõudmas kiire arengu faasi. Pidevalt täiustatavate akude ohutusstandardite ja jätkuva innovatsiooniga materjalitehnoloogias arenevad akuelementide korpuse tooted suurema tugevuse, suurema töökindluse ja süsteemiintegratsiooni suunas. Samal ajal, kui akusüsteemide rakendused laienevad, alates akudest kuni energiasalvestussüsteemide ja kergsõidukiteni, laieneb akuelementide konstruktsioonikomponentide rakendusala jätkuvalt. Tulevane tööstuse areng keskendub materjalide innovatsioonile, struktuuride optimeerimisele ja intelligentsele tootmisele, aidates seeläbi kaasa kõrgele-kvaliteediarengule kogu akutööstuse ahelas.

 

Akusüsteemide konstruktsioonikomponentide valdkonnas on alumiiniumisulamist korpused järk-järgult muutumas peamiseks lahenduseks tänu nende eelistele, nagu kerge kaal, korrosioonikindlus ja kõrge tugevus. Alates uutest energiasõidukitest kuni energiasalvestussüsteemide, elektriliste kaherattaliste-rataste ja tööstusseadmeteni on alumiiniumist-korpusega aku konstruktsioonikomponentide kasutamine muutumas üha laialdasemaks. Näiteks toiteakude süsteemides on levinud konstruktsioonide hulka erinevad vormid, nagu alumiiniumkorpus auto LiFePO4 akupaki jaoks ja alumiiniumkorpus mootori asenduspliiaku jaoks, et täita erinevate akusüsteemide konstruktsiooninõudeid. Uue energiatööstuse jätkuva arenguga saavutati kõrge-jõudlusliitiumelemendiga alumiiniumist kestkonstruktsioonikomponentidest saab ka oluline põhikomponent, mis suurendab aku ohutust ja jõudlust.