1. Sistemes de gestió tèrmica de bateries d'energia
La bateria elèctrica serveix com a font d'energia per als vehicles elèctrics. Durant els processos de càrrega i descàrrega, la bateria mateixa genera una certa quantitat de calor, cosa que provoca un augment de la temperatura. Les temperatures elevades, al seu torn, afecten nombrosos paràmetres operatius de la bateria, com ara la resistència interna, el voltatge, l'estat de càrrega (SOC), la capacitat disponible, l'eficiència de càrrega i descàrrega i la vida útil general de la bateria. A més, els efectes tèrmics dins de la bateria poden afectar negativament el rendiment i el cicle de vida de tot el vehicle. En conseqüència, una gestió tèrmica eficaç és fonamental per optimitzar el rendiment de la bateria, allargar la seva vida útil i, en última instància, maximitzar l'autonomia de conducció del vehicle. ElSistema de gestió tèrmica de la bateria (BTMS)és un component integral del sistema de bateria d'automoció. Representa una tecnologia avançada dissenyada per millorar el rendiment general de la bateria abordant problemes com la dispersió tèrmica o la dissipació excessiva de calor que sorgeixen quan les bateries funcionen en condicions de temperatura extremes (massa altes o massa baixes). Basant-se en el rang de temperatura de funcionament òptim de la bateria específica (i informat per l'impacte de la temperatura en el rendiment de la bateria, així com les característiques electroquímiques úniques de la bateria i els mecanismes de generació de calor), elBTMSs'estableix mitjançant un disseny racional. Aquest disseny es basa en una base multidisciplinària que abasta la ciència de materials, l'electroquímica, la transferència de calor i la dinàmica molecular. Els diferents sistemes de gestió tèrmica varien pel que fa a l'estructura dels components, el pes, el cost i les estratègies de control; aquestes variacions donen lloc a diferents nivells de rendiment aconseguits per cada sistema específic.
2. La cadena industrial del sistema de gestió tèrmica de bateries d'energia
Un sistema de gestió tèrmica de bateries d'energia consisteix principalment en dispositius de control de temperatura, un sistema de refrigeració, un sistema de calefacció i una unitat de control. El segment superior de la cadena industrial BTMS comprèn matèries primeres, com ara alumini, materials tèrmicament conductors, grànuls de plàstic, refrigerants, segelladors i adhesius, així com diversos components, inclosos sensors tèrmics.Elements PTC, plaques fredes, neveres,Escalfadors d'alta temperatura,compressors d'aire elèctrics, ventiladors electrònics i vàlvules d'expansió. El segment midstream se centra en la integració de sistemes de gestió tèrmica de bateries d'energia. Els fabricants d'aquest segment dissenyen i desenvolupen solucions de gestió tèrmica personalitzades adaptades a les característiques específiques dels paquets de bateries de diferents marques d'automòbils, inclosa la seva mida, pes, col·locació i requisits funcionals, i posteriorment realitzen el processament i el muntatge de components per produir sistemes de gestió tèrmica totalment integrats. El segment downstream de la cadena industrial consisteix en vehicles de nova energia, que abasten tant els turismes com els vehicles comercials.
3. Estat actual del desenvolupament del sistema de gestió tèrmica de bateries d'energia
La gestió tèrmica de l'automoció implica un enfocament holístic per coordinar, optimitzar i controlar la interacció entre diversos components i subsistemes del vehicle, com ara el motor, l'aire condicionat, la bateria i el motor elèctric, des de la perspectiva de tot el vehicle. El seu objectiu és resoldre eficaçment els problemes tèrmics de tot el vehicle, garantint que cada mòdul funcional funcioni dins del seu rang de temperatura òptim, millorant així el consum de combustible i el rendiment dinàmic del vehicle, alhora que garanteix un funcionament segur. Els sistemes de gestió tèrmica per a vehicles de nova energia (NEV) van evolucionar a partir dels dels vehicles tradicionals de combustible; incorporen elements compartits que es troben en els sistemes convencionals, com ara la refrigeració del motor i l'aire condicionat, alhora que afegeixen sistemes de refrigeració per a nous components específics per als NEV, inclosa la bateria, el motor elèctric i les unitats de control electrònic. En els darrers anys, el meu país ha promogut enèrgicament el desenvolupament d'indústries relacionades amb els NEV, publicant una sèrie de polítiques intensives de suport per al sector. A mesura que la indústria dels NEV continua expandint-se, el mercat dels sistemes de gestió tèrmica, un enllaç integral a la cadena de subministrament dels NEV, ha donat pas a noves oportunitats de creixement. El 2024, la mida del mercat dels sistemes de gestió tèrmica en conjunts NEV complets va arribar als 54.398 milions de RMB, cosa que representa un creixement interanual del 21,32%.
La gestió tèrmica dels NEV comprèn principalment quatre components clau: el sistema de gestió tèrmica de la bateria, el sistema d'aire condicionat de l'automòbil, el sistema de refrigeració del motor elèctric i els controls electrònics, i el sistema de refrigeració del reductor. Entre aquests, el sistema de gestió tèrmica de la bateria de potència NEV està dissenyat específicament per regular la temperatura de la bateria i minimitzar la diferència de temperatura entre els punts més calents i més freds dins del paquet de bateries. Això garanteix que la bateria de potència es mantingui dins del seu rang de temperatura de funcionament òptim, salvaguardant així el seu rendiment de càrrega i descàrrega, la seguretat i la vida útil, alhora que mitiga el risc de combustió espontània causada pel sobreescalfament de la bateria en els NEV. A mesura que la taxa de penetració al mercat dels NEV continua augmentant, la demanda de sistemes de gestió tèrmica de bateries de potència de suport s'està expandint proporcionalment. El 2024, la demanda del mercat de sistemes de gestió tèrmica de bateries de potència al meu país va arribar als 3,6795 milions d'unitats.
4. Anàlisi de les tendències de desenvolupament de la indústria xinesa de gestió tèrmica de bateries d'energia
En el futur, la tecnologia de gestió tèrmica de les bateries evolucionarà cap a una major eficiència, una major seguretat i una major sostenibilitat ambiental. D'una banda, impulsades per la ràpida expansió del mercat dels vehicles de nova energia (NEV), les expectatives dels usuaris pel que fa a l'autonomia, les capacitats de càrrega ràpida, la seguretat i la vida útil augmenten constantment, cosa que exigeix estàndards de rendiment més alts de les bateries. En conseqüència, els futurs sistemes de gestió tèrmica de les bateries dependran cada cop més de sensors i algoritmes avançats per aconseguir un control precís i una gestió predictiva de les temperatures individuals de les cel·les de la bateria. Integrant tecnologies de la IoT i del big data, aquests sistemes controlaran l'estat de funcionament dels paquets de bateries en temps real, permetent la detecció i resolució oportunes de possibles problemes de sobreescalfament o sobrerefredament, allargant així la vida útil de la bateria i millorant l'estabilitat i la fiabilitat generals del sistema. D'altra banda, la introducció de tecnologies de bateries d'alt rendiment, com ara grans cel·les cilíndriques, necessita una optimització específica dels sistemes de gestió tèrmica. De cara al futur, els sistemes de gestió tèrmica de les bateries del meu país incorporaran materials de dissipació de calor i dissenys estructurals més eficients, com ara la refrigeració líquida o els materials de canvi de fase, per reduir de manera més eficaç les temperatures de la bateria, mitigar el risc de fuga tèrmica i reforçar el rendiment general de seguretat del vehicle. A més, els futurs sistemes de gestió tèrmica posaran més èmfasi en el desenvolupament sostenible; nous materials respectuosos amb el medi ambient, com ara polímers d'origen biològic i nanomaterials inorgànics, s'integraran gradualment en aquests sistemes per minimitzar l'impacte ambiental i, alhora, mantenir uns alts estàndards de rendiment. A més, a mesura que les tecnologies de bateries d'alta densitat energètica continuen avançant, els sistemes de gestió tèrmica han de sotmetre's als ajustos i optimitzacions corresponents per garantir que els guanys en densitat energètica no s'aconsegueixin a costa de la seguretat i l'estabilitat. Això exigeix que el disseny dels sistemes de gestió tèrmica tingui en compte completament les propietats termofísiques i l'estabilitat química dels materials de la bateria, garantint així el funcionament fiable a llarg termini de tot el sistema.
Data de publicació: 27 d'abril de 2026
