Аналіз технології інтегрованої шини акумуляторної батареї CCS і тенденції розвитку ринку

 

У системі акумуляторної батареї нових автомобілів з енергією ефективні та безпечні з’єднання між елементами акумуляторної батареї мають вирішальне значення для загальної продуктивності автомобіля. Щоб досягти вимог до високої напруги та високої потужності, декілька елементів батареї зазвичай об’єднують послідовно та паралельно, щоб утворити модулі батареї. У цьому процесі шини відіграють центральну роль в електричному з’єднанні.

 

У традиційних конструкціях вибірка напруги та температури для кожного елемента батареї зазвичай залежить від окремої системи джгута проводів. Однак такий підхід не тільки займає багато місця, але й ускладнює монтаж проводів і знижує рівень автоматизації монтажу. З прискоренням тенденції до полегшення та автоматизації в транспортних засобах з новою енергією з’явилася технологія інтегрованої шини CCS (Cell Contact System).

 

Інтегровані шини CCS об’єднують компоненти збору сигналу (такі як FPC, PCB і FFC) з шинами акумулятора, з’єднувачами шин та ізоляційними структурними компонентами. Завдяки термічному стисненню, клепці або ультразвуковому зварюванню інтегрована структура забезпечує послідовне та паралельне з’єднання елементів батареї під високою-напругою, а також вибірку напруги та температури. Його основні компоненти включають:

 

* Мідні або алюмінієві провідні шини (автомобільна акумуляторна клемна шина, автомобільна силова шина, силова шина);
* Ізоляція (ізоляція шин);
* Компоненти роз'єму (роз'єм шини, автомобільний роз'єм шини);
* Схема збору сигналу (FPC/PCB).

 

Ця система передає сигнали напруги та температури в BMS і є критично важливим компонентом системи керування акумулятором.

 

 

 

 

Порівняно з традиційними шинами джгутів, інтегровані шинні системи CCS (автомобільні шинні системи) пропонують такі значні переваги:

 

1. Структурна інтеграція та легкість
Використання FPC і PCB як носіїв отримання сигналу замінює громіздкі джгути проводів, що призводить до легшої та тоншої системи з покращеним використанням простору, що відповідає вимогам компактної конструкції нових енерготранспортних засобів.

 

2. Високий рівень автоматизації монтажу
Модульна структура шинної системи забезпечує швидке складання та може бути інтегрована з автоматизованим обладнанням, значно скорочуючи ручну працю та покращуючи послідовність виробництва.

 

3. Покращена довговічність і безпека
Інтегрована технологія гарячого{0}}пресування значно покращує герметичність лінії, вологостійкість і стійкість до корозії. Структури захисту від надструму часто включені в конструкцію автомобільної збірної шини, щоб запобігти перевантаженню елементів і підвищити загальну безпеку пакета.

 

4. Сильна стандартизація та сумісність
Конструкційний модуль збірної шини можна гнучко адаптувати до різних розмірів осередків і макетів, що полегшує-велике виробництво та знижує витрати на розробку та складання.

 

5. Стабільна електрична продуктивність
Високоякісні-мідні-алюмінієві провідники в поєднанні з ізоляційним шаром Busbar Insulations зберігають передачу з низьким опором навіть за умов високого струму, покращуючи загальну ефективність провідності системи.

 

 

Виробництво інтегрованих збірних шин CCS зазвичай включає такі основні етапи:

 

1. Порізка та попередня обробка плівки

Ізоляційна плівка, силіконовий лист, тефлоновий лист та інші матеріали нарізаються за заданими розмірами, щоб забезпечити точність подальшого гарячого пресування.

 

2. Попереднє-складання

Струмопровідні матеріали (мідні та алюмінієві листи), ізоляційні матеріали та електронні компоненти укладають послідовно, щоб утворити структуру, що пресується. Цей крок має вирішальне значення для рівномірності та надійності провідного шляху автомобільної шини.

 

3. Гаряче пресування

Використовуючи електричний гарячий прес приблизно під кутом 160 градусів, шари матеріалу щільно з’єднуються між собою, щоб утворити цілісну структуру BusBar Systems або Automotive Power Busbar.

 

4. Зварювання та клепка

Металеві компоненти зазвичай зварюють за допомогою лазерного або ультразвукового зварювання, а в деяких конструкціях використовується автоматичне заклепування як для механічної, так і для електричної фіксації.

 

5. Автоматизований огляд і складання
Візуальна перевірка CCD визначає подряпини, дефекти вкладок і забруднення. Потім система об’єднується з датчиком температури та пластиковими конструктивними компонентами, щоб утворити повну збірку автомобільної шини.

 

6. Очищення та перевірка
Після очищення спиртом виконується остаточний тест на безперервність та ізоляцію, щоб переконатися у відповідності стандартам безпеки та електричних характеристик.

 

За допомогою вищевказаних процесів шина батареї та схема збору сигналів об’єднані в один виробничий процес, створюючи високонадійну систему роз’ємів автомобільної шини.

 

 

Керуючись цілями «подвійного вуглецю», глобальні продажі нових транспортних засобів з енергоспоживанням продовжують зростати, безпосередньо сприяючи розширенню ринків акумуляторних батарей і шинних систем. За даними EVTank, до 2030 року світові продажі нових автомобілів на енергії перевищать 52 мільйони, а проникнення на ринок перевищить 50%.

 

Виходячи із середньої конфігурації модуля батареї, очікується, що кожен транспортний засіб буде оснащено приблизно дев’ятьма модулями батареї, кожен з яких оснащено однією вбудованою шиною CCS і відповідатиме одному-двом рівням сигналу FPC. За консервативними оцінками, вартість системи CCS (включаючи роз’єм шини та шину акумулятора) на транспортний засіб становить понад 1000 юанів.

 

За оцінками, загальний розмір ринку FPC і CCS зросте з приблизно 17,3 мільярдів юанів у 2022 році до 39,4 мільярдів юанів у 2025 році, із загальним річним темпом зростання приблизно на 31,7%. Це зростання в першу чергу зумовлене такими факторами:

 

* Збільшення системних установок за рахунок збільшення продажів нових транспортних засобів на енергії;
* Підвищений попит на шини на одиницю завдяки оптимізованій ємності та структурі акумуляторного модуля;
* Тенденція до інтелектуального виробництва сприяє модернізації ключових компонентів, таких як автомобільні шини та ізоляція шин.

 

У майбутньому, у міру поглиблення структурної інтеграції та модульності електромобілів, силові шини та з’єднувачі шин будуть розвиватися

розвиватися в напрямку вищої провідності, вищої ізоляції та вищої надійності. РозумнийАвтомобільні акумуляторні шини(ACCS), що об’єднує отримання сигналу, поточний моніторинг і керування температурою, стане основним напрямком у галузі.