1. Системы терморегулирования силовых батарей
Аккумуляторная батарея служит источником энергии для электромобилей. В процессе зарядки и разрядки батарея выделяет определенное количество тепла, что приводит к повышению температуры. Повышенная температура, в свою очередь, влияет на многочисленные рабочие параметры батареи, такие как внутреннее сопротивление, напряжение, уровень заряда (SOC), доступная емкость, эффективность зарядки и разрядки, а также общий срок службы батареи. Кроме того, тепловые эффекты внутри батареи могут негативно повлиять на производительность и срок службы всего автомобиля. Следовательно, эффективное управление тепловым режимом имеет решающее значение для оптимизации работы батареи, продления ее срока службы и, в конечном итоге, максимального увеличения запаса хода автомобиля.Система терморегулирования силовой батареи (BTMS)Это неотъемлемая часть системы автомобильных аккумуляторных батарей. Она представляет собой передовую технологию, разработанную для повышения общей производительности батареи за счет решения таких проблем, как тепловой разгон или чрезмерное рассеивание тепла, возникающих при работе батарей в экстремальных температурных условиях (слишком высоких или слишком низких). В зависимости от оптимального диапазона рабочих температур конкретной батареи, а также с учетом влияния температуры на производительность батареи, ее уникальных электрохимических характеристик и механизмов тепловыделения,БТМСОна основана на рациональном проектировании. В основе этого проектирования лежит междисциплинарный подход, охватывающий материаловедение, электрохимию, теплопередачу и молекулярную динамику. Различные системы терморегулирования различаются по структуре компонентов, весу, стоимости и стратегиям управления; эти различия приводят к различным уровням производительности, достигаемым каждой конкретной системой.
2. Производственная цепочка систем терморегулирования силовых батарей.
Система терморегулирования аккумуляторных батарей в основном состоит из устройств контроля температуры, системы охлаждения, системы нагрева и блока управления. В состав производственного сегмента системы терморегулирования аккумуляторных батарей входят сырьевые материалы — такие как алюминий, теплопроводящие материалы, пластиковые гранулы, охлаждающие жидкости, герметики и клеи, — а также различные компоненты, включая термодатчики.Элементы PTCхолодные пластины, охладители,Нагреватели высокого напряжения,электрические воздушные компрессорыэлектронные вентиляторы и расширительные клапаны. Средний сегмент сосредоточен на интеграции систем терморегулирования аккумуляторных батарей. Производители в этом сегменте проектируют и разрабатывают индивидуальные решения по терморегулированию, адаптированные к специфическим характеристикам аккумуляторных батарей различных автомобильных марок, включая их размер, вес, размещение и функциональные требования, а затем осуществляют обработку и сборку компонентов для производства полностью интегрированных систем терморегулирования. Нижний сегмент производственной цепочки состоит из транспортных средств на новых источниках энергии, включая как легковые, так и коммерческие автомобили.
3. Текущее состояние разработки системы терморегулирования силовых батарей.
Системы терморегулирования в автомобилях представляют собой целостный подход к координации, оптимизации и контролю взаимодействия различных компонентов и подсистем автомобиля — таких как двигатель, кондиционер, аккумулятор и электродвигатель — с точки зрения всего транспортного средства. Их цель — эффективное решение общеавтомобильных проблем с температурой, обеспечение работы каждого функционального модуля в оптимальном температурном диапазоне, что повышает топливную экономичность и динамические характеристики автомобиля, гарантируя при этом безопасную эксплуатацию. Системы терморегулирования для электромобилей (NEV) развились из систем традиционных автомобилей с двигателями внутреннего сгорания; они включают в себя общие элементы, встречающиеся в обычных системах, такие как охлаждение двигателя и кондиционер, а также добавляют системы охлаждения для новых компонентов, специфичных для NEV, включая аккумулятор, электродвигатель и электронные блоки управления. В последние годы моя страна активно продвигает развитие отраслей, связанных с NEV, приняв ряд масштабных мер поддержки этого сектора. По мере дальнейшего расширения индустрии NEV, рынок систем терморегулирования — неотъемлемое звено в цепочке поставок NEV — открывает новые возможности для роста. В 2024 году объем рынка систем терморегулирования в комплектных электромобилях достиг 54,398 млрд юаней, что на 21,32% больше, чем годом ранее.
Система терморегулирования электромобилей (NEV) включает в себя четыре основных компонента: систему терморегулирования батареи, автомобильную систему кондиционирования воздуха, систему охлаждения электродвигателя и электронного управления, а также систему охлаждения редуктора. Среди них система терморегулирования батареи электромобиля специально разработана для регулирования температуры батареи и минимизации разницы температур между самой горячей и самой холодной точками внутри батарейного блока. Это гарантирует, что батарея остается в оптимальном диапазоне рабочих температур, тем самым обеспечивая ее производительность при зарядке и разрядке, безопасность и срок службы, а также снижая риск самовозгорания, вызванного перегревом батареи в электромобилях. По мере роста доли электромобилей на рынке, спрос на системы терморегулирования батарей соответственно увеличивается. В 2024 году рыночный спрос на системы терморегулирования батарей в моей стране достиг 3,6795 млн комплектов.
4. Анализ тенденций развития отрасли терморегулирования силовых батарей в Китае.
В будущем технологии терморегулирования аккумуляторных батарей будут развиваться в направлении повышения эффективности, безопасности и экологической устойчивости. С одной стороны, благодаря быстрому расширению рынка электромобилей, постоянно растут ожидания пользователей в отношении запаса хода, возможностей быстрой зарядки, безопасности и срока службы, что предъявляет более высокие требования к производительности аккумуляторных батарей. Следовательно, будущие системы терморегулирования аккумуляторных батарей будут все больше полагаться на передовые датчики и алгоритмы для достижения точного контроля и прогнозирующего управления температурой отдельных элементов батареи. Благодаря интеграции технологий IoT и больших данных, эти системы будут отслеживать рабочее состояние аккумуляторных батарей в режиме реального времени, обеспечивая своевременное обнаружение и устранение потенциальных проблем перегрева или переохлаждения, тем самым эффективно продлевая срок службы батарей и повышая общую стабильность и надежность системы. С другой стороны, внедрение высокопроизводительных аккумуляторных технологий, таких как большие цилиндрические элементы, требует целенаправленной оптимизации систем терморегулирования. В дальнейшем системы терморегулирования аккумуляторных батарей в нашей стране будут включать в себя более эффективные материалы и конструктивные решения для рассеивания тепла, такие как жидкостное охлаждение или материалы с фазовым переходом, что позволит более эффективно снижать температуру батарей, уменьшать риск теплового разгона и повышать общую безопасность транспортного средства. Кроме того, будущие системы терморегулирования будут уделять больше внимания устойчивому развитию; новые экологически чистые материалы, такие как биополимеры и неорганические наноматериалы, будут постепенно интегрироваться в эти системы для минимизации воздействия на окружающую среду при сохранении высоких стандартов производительности. Также, по мере развития технологий высокоэнергетических батарей, системы терморегулирования должны подвергаться соответствующим корректировкам и оптимизации, чтобы гарантировать, что увеличение плотности энергии не достигается за счет безопасности и стабильности. Это требует, чтобы при проектировании систем терморегулирования в полной мере учитывались термофизические свойства и химическая стабильность материалов батареи, что гарантирует долговременную и надежную работу всей системы.
Дата публикации: 27 апреля 2026 г.
