電動汽車電池組對其熱失控緩解策略的要求越來越高。同時,氣凝膠行業(yè)過度依賴油氣,需要多元化。這可能是尋找解決方案的問題和尋找問題的解決方案之間的完美匹配嗎?
盡管在太空技術(shù)方面享有盛譽,但二氧化硅氣凝膠并不是一個新發(fā)現(xiàn)。事實上,復(fù)雜的歷史可以追溯到近 100 年前。在那段時間有重大的技術(shù)發(fā)展和頭條應(yīng)用,但商業(yè)之旅只有在 21 世紀才真正獲得牽引力。在過去的 20 年中,該行業(yè)不斷發(fā)展壯大,在石油和天然氣和石化領(lǐng)域找到了關(guān)鍵應(yīng)用,但是,很難稱這個市場是成功的。增長有些停滯,這個過程意味著價格仍然很高,有突出的訴訟,有前途的創(chuàng)新并沒有推動采用,并且嘗試多元化到其他領(lǐng)域卻收效甚微。直到現(xiàn)在。
IDTechEx 多年來一直提供該行業(yè)領(lǐng)先的市場情報報告。他們的最新版本“氣凝膠 2021-2031:技術(shù)、市場和參與者”為讀者提供了關(guān)鍵參與者、材料和應(yīng)用信息。此外,IDTechEx 還對電動汽車熱管理課題進行了廣泛研究,對市場的詳細評估可參見《電動汽車熱管理 2021-2031》。
鋰離子電池市場正在蓬勃發(fā)展,主要受汽車行業(yè)轉(zhuǎn)型的推動。當然,有許多考慮因素,包括電池化學(xué)、電池格式、價格、供應(yīng)鏈等,但其中一個重要的部分是熱管理和消防安全所采用的策略。目前,電池組設(shè)計明顯缺乏整合,再加上未知的監(jiān)管前景、充電預(yù)期、價格考慮和快速發(fā)展的電池技術(shù),不太可能很快融合。可以自信地說的一件事是,壽命和安全性仍然至關(guān)重要。
目前的鋰離子電池有 4 種主要的冷卻方式:空氣、液體、制冷劑和浸泡。IDTechEx 分析顯示,主動液體冷卻呈上升趨勢,每個工藝都有明顯的優(yōu)勢和劣勢。當然,冷卻電池只是問題的一部分,加熱電池也是一個關(guān)鍵角色。另一個關(guān)鍵考慮因素是這些電池和模塊之間的連接,不僅促進熱傳遞,而且在結(jié)構(gòu)、能量吸收、腐蝕考慮的空間填充等方面發(fā)揮作用。然后是一個問題,如果電池進入熱失控會發(fā)生什么,您是否想嘗試在電池、模塊或電池組級別控制它。每英里驅(qū)動的電動汽車目前比 ICE 電動汽車更安全,但這并不意味著不會發(fā)生火災(zāi),著名的原始設(shè)備制造商被迫進行代價高昂的召回,并且經(jīng)??吹狡茐男缘念^條新聞。IDTechEx 已經(jīng)確定了許多戰(zhàn)略,這些戰(zhàn)略都在他們的市場報告。
這就是二氧化硅氣凝膠毯和床單以其卓越的隔熱和阻燃性能進入畫面的地方。像他們批評的所有解決方案一樣,陶瓷播放器會說最高溫度不夠高(<1,000 C),泡沫播放器可能會批評它們的壓縮性能,兩者都會指向價格。然而,所有現(xiàn)有的和新興的解決方案都有明顯的弱點,這將取決于原始設(shè)備制造商的包裝設(shè)計和安全公差;現(xiàn)實情況是,氣凝膠特性的有益組合意味著它們開始獲得更多的市場份額。正在推出專用產(chǎn)品,具有適當?shù)男阅芎秃穸绕胶?,以及如何將其集成到高通量自動化生產(chǎn)線中的解決方案。中國既有本地氣凝膠制造商,也有終端用戶,但正在向其他東亞市場和北美市場擴張;主要氣凝膠制造商正在發(fā)布重要的訂單和參與公告。
這當然不是故事的結(jié)局,因為電池組的發(fā)展仍在繼續(xù),電池到電池組架構(gòu)的跳躍即將到來,固態(tài)電池的興起,不斷變化的監(jiān)管環(huán)境,汽車價格,以及消費者的期望都需要與之抗衡。氣凝膠的容量擴張也是如此,二氧化硅和聚合物(也被認為是細胞間作用)的創(chuàng)新變體不斷出現(xiàn)。
IDTechEx 預(yù)計不會很快出現(xiàn)一種解決方案,事實上,這些熱失控緩解策略將結(jié)合起來以實現(xiàn)最大效率并滿足多功能需求。汽車行業(yè)的電氣化正在徹底改寫供應(yīng)商格局,隨著新挑戰(zhàn)的出現(xiàn),這將繼續(xù)發(fā)展,但二氧化硅氣凝膠肯定會在為該行業(yè)提供關(guān)鍵且潛在的高利潤增長機會方面發(fā)揮作用。