battery pack design

Conception de conception de batteries pour EV en 2024

La croissance du marché des véhicules électriques (EV) a ralenti en 2024 par rapport aux prédictions, soulignant la nécessité d’innovation dans des domaines tels que la conception de la batterie pour réduire les coûts et stimuler l’adoption. C’est selon le rapport idTechex, « Matériaux pour les cellules avec des batteries pour les véhicules électriques et l’emballage 2025-2035 ». La Chine a enregistré une forte croissance, causée par une plus grande adoption par hybride (PHEV). La part de marché EV est restée similaire aux valeurs de 2023. Les États-Unis n’ont augmenté que de 7% au premier semestre de 2024, par rapport à 2023. La recherche IDTechex suggère que l’introduction de coûts inférieurs déterminera une croissance supplémentaire du marché.

Les batteries à moindre coût provoquent une expansion du marché

Étant donné que la batterie est une partie importante du coût de production d’un EV, l’innovation dans ce domaine sera cruciale pour réduire les coûts. De nombreuses entreprises recourent à des produits chimiques pour des batteries à moindre coût, comme le phosphate de fer au lithium (LFP). En 2024, 33% du carré EV global ont utilisé des cellules LFP. Cependant, cette décision implique une compensation de la densité énergétique, qui affecte le domaine des véhicules. Les entreprises explorent des solutions au niveau du package pour équilibrer ces compromis.

Conception de paquets et densité d’énergie

La densité d’énergie volumétrique des cellules NMC 811 est environ 60% plus élevée que les cellules LFP. Cependant, le coût est de 20% plus élevé sur KWH. Si les cellules représentent 30% du volume d’une batterie, une batterie NMC 811 60KWh occupe 300 litres. La transition vers la LFP augmente le volume à 490 litres pour la même capacité. L’utilisation d’une approche cellule-cellule élimine les modules et augmente la taille des cellules. Cela réduit le volume du package LFP à 210 litres. Le package LFP devient 70% de la taille du package d’origine NMC 811.

IdTechex EV Battery Chiamics

La même structure peut être appliquée pour les cellules NMC, résultant en une batterie plus petite. Il peut également conduire à un rayon de véhicules accrus en ajoutant plus de cellules. Cette cellule d’approche améliore la viabilité des packages LFP, ce qui facilite l’adaptation de la capacité de batterie nécessaire dans un véhicule.

Les technologies de batterie émergentes et le rôle de LMFP

Le phosphate de fer au manganèse au lithium (LMFP) est entré sur le marché et devrait combler l’écart entre NMC et LFP dans le coût et la densité d’énergie. En combinaison avec les améliorations de la conception de paquets, LMFP offre aux fabricants de voitures une autre option pour équilibrer les performances et les prix. Différents niveaux de coupe pourraient utiliser différents produits chimiques pour les batteries. Le rapport IDTechex prévoit la croissance des cellules LMFP, prédisant qu’elles capturent environ 11% du marché mondial des véhicules électriques d’ici 2035.

Optimisation de la conception du package de conception

Les constructeurs automobiles réduisent les matériaux utilisés autour des cellules de la batterie pour augmenter la densité d’énergie d’emballage et réduire les coûts de fabrication. L’optimisation des composants tels que les modules, l’interconnexion cellulaire, la gestion thermique, les places, les adhésifs, la protection contre les incendies et la protection peuvent conduire à des projets de batterie plus efficaces et plus rentables, quelle que soit la chimie cellulaire.

Batteries à semi-conducteurs et considérations de conception de piles futures

Les experts considèrent les batteries à l’état solide L’avenir de la technologie des batteries, offrant une densité d’énergie élevée et une meilleure sécurité. Cependant, la conception de l’emballage reste cruciale pour leur viabilité. Si les cellules à semi-conducteurs sont emballées sous forme d’ancien sac de batterie de sacs, les avantages de la densité d’énergie peuvent ne pas être effectués dans l’emballage. Des problèmes de sécurité demeurent, nécessitant des mesures de protection contre les incendies et la sécurité. Pour que les batteries à l’état solide soient viables, le format cellulaire et la conception de paquets joueront un rôle essentiel.

Analyse des matériaux et des tendances du marché

Les derniers rapports IDTechex analysent également les prévisions des tendances du marché dans la conception des cellules et des packages. Il détermine également la demande de matériaux tels que le nickel, le cobalt, l’aluminium, le manganèse, le phosphate, l’électrolyte, le graphite, le silicium, le fer, le cuivre, le liant, le séparateur et les additifs conducteurs. De plus, le rapport couvre les matériaux d’emballage, tels que l’aluminium, l’acier, le cuivre, le polymère renforcé en fibre de verre, le polymère renforcé en fibre de carbone, le matériau d’interface thermique, les matériaux de protection contre le feu, les plaques froides, les tuyaux de refroidissement, l’isolation électrique et les joints d’emballage.

Pour plus d’informations sur ce rapport idTechex, visitez www.idtechex.com/evbattmat.