2021年我国汽车电池盒行业发展现状与市场发展前景分析,锂电池替代效应加速产品渗透率提高「图」

一、汽车电池盒发展现状

电池盒是新能源汽车动力电池的承载件,安装于车体下部,主要用于保护动力电池在外界碰撞和挤压时不受损害,对电池模块的安全和防护起到关键作用。电池盒体积较大,为了不占据车身内部空间,许多电动汽车设计时会将电池盒固定连接在汽车地板上,两侧用地板纵边梁加以防护。一般动力电池系统主要以动力电池盒与电芯、电池管理系统共同构成,而电池盒一般会占到整个电池包的10%-20%重量。电池包壳体是最原始的动力电池包壳体材料,一般采用铸造钢板焊接而成,强度高、刚性高,质量重。早期电动汽车如Nissan Leaf、Volt采用钢制电池箱体,但影响电动汽车的续航。目前比较多的采用的是铝合金电池盒,相较钢而言大幅减轻了重量。

2017-2025年我国电池盒市场规模预测

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二、电池盒在动力系统中的地位

在汽车动力电池各主要部件中,质量最大的是电芯本体,其次为Pack下箱体、上盖、BMS集成部件等。对特斯拉Model3电池Pack拆解后称量各部件质量进行质量统计,下箱体重量占到6.2%,重量为29.5KG。电池包壳体是最原始的动力电池包壳体材料,一般采用铸造钢板焊接而成,强度高、刚性高,质量重。由于电芯的能量密度目前存在技术瓶颈,目前要达到轻量化的目的主要通过减小非电芯部分的质量,电池盒减重首当其冲。

特斯拉Model3电池包重量分布情况

特斯拉Model3电池包重量分布情况

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相关报告:华经产业研究院发布的《2021-2026年中国电动汽车动力电池盒行业投资分析及发展战略咨询报告》;

三、生产工艺与材料

在生产工艺与材料方面,目前动力电池盒使用的材料主要有高强钢、铝合金、碳纤维复合材料等。其中,高强钢成本低,抗冲击性强,但轻量化效果差;碳纤维各方面性能优异,但价格高目前难以普及。材料成型工艺主要有冲压、压铸和挤压成型三大技术路线。目前下壳体的主流方案是选用铝合金材料配以挤压成型工艺,可广泛适用于各种尺寸的电池包,具有模具成本低、强度刚度性能好等特点,在基本满足电池壳体性能要求的前提下能够显著降低壳体质量。而目前新能源汽车发展的瓶颈集中在能耗上,电池铝托盘替代其他材料的托盘降低了整车质量,进而节省能耗。传统铝材加工制造企业数量众多,电池托盘业务领域竞争激烈。国内上市及非上市企业包括敏实集团、凌云股份、华达科技、重庆南涪及常州巨石新能源等。

电池盒材料、工艺优缺点及应用情况对比

电池盒材料、工艺优缺点及应用情况对比

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电池盒生产技术当中焊接工艺的门槛最高,对企业的研发能力有较高的要求,电池盒的焊接工艺难度高,对产品质量影响重大,对于企业的经验积累与研发能力有着较高的要求。由于电池盒型材的厚度、断面都各不相同,在焊接时当厚度差异很大时,热输入非常难以控制。另外电池盒的焊道多且长,但同时要求焊道要小,都对生产技术提出了非常高的要求。现阶段焊接技术从之前传统熔化焊(TIG焊、CMT焊),逐渐发展到目前广泛使用的搅拌摩擦焊(FSW),再到成本较高尚无法完全普及的激光焊、螺栓自拧紧技术(FDS)等逐渐出现,核心技术也在持续更新升级。目前的主流方法是FSW,它具有使用范围广、接头质量高、成本低等优点。常规电池包底板模块独立焊接时使用单轴肩FSW,效率低且底板变形调控较难。目前,国内外均在研究双机头焊接来降低底板变形量,同时缩短单工序作业时间。

现阶段电池盒焊接方法对比

现阶段电池盒焊接方法对比

资料来源:公开资料整理

四、行业发展前景

发展电动车以减少交通碳排放是实现双碳目标的重要途径。从下游市场来看,2021-2025年将会是全球新能源汽车发展的黄金时期,欧美各国新能源汽车需求明显增长,海外市场进入“政策+车型”双向上的景气周期。而在国内市场众多车企入局新能源赛道,国内市场新能源汽车销量持续增长,2021年6月销量突破25万台达到历史最高水平,带动新能源汽车制造业市场快速放量,2021年上半年国内市场动力电池装机量达到46.4GWH,同比大增177%。国家长期扶持新能源汽车的政策导向不变,产业政策从直接补贴向间接扶持过渡,“双积分”、限购限行、充电桩等基础设施建设、电池回收政策等促进措施有望推动产业健康发展。

2015-2021年国内动力电池装机量统计

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资料来源:国家统计局,华经产业研究院整理

2018-2021年新能源汽车当月销量变化

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资料来源:中国汽车工业协会,华经产业研究院整理

华经产业研究院采用先进的数据分析工具,对电池盒行业的数据进行挖掘、整理、加工、分析和展示,为客户传递行业最新的发展动态。并对行业未来的发展前景及趋势进行专业的预判,为客户的经营决策提供专业的指导和建议,最大限度地降低客户投资风险与经营成本,把握投资机遇,提高企业竞争力。欲了解行业具体详情可以关注华经产业研究院出版的研究报告《2021-2026年中国电池盒行业市场供需格局及投资规划建议报告》。

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责任编辑:叶檀_HN357
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