Stratégies d’allègement des batteries

La batterie de puissance est un composant essentiel ainsi qu’un facteur critique affectant les performances globales du véhicule. Le poids de la batterie représente 20 à 30 % du poids total du véhicule, les coûts de production pouvant atteindre 50 % du coût total du véhicule. Avec le développement rapide du marché des véhicules électriques, les exigences en matière de batteries de puissance sont devenues de plus en plus strictes, notamment en matière d'autonomie étendue, de puissance et d'énergie spécifiques élevées, ainsi que de sécurité et de fiabilité élevées. L’allègement, en tant que voie vitale pour améliorer les performances des véhicules électriques, est d’une importance primordiale. La conception d’allègement des batteries se produit principalement au niveau de la conception du système et au niveau de la conception détaillée. La conception idéale devrait maximiser la réduction de poids tout en répondant à toutes les exigences de performance des véhicules électriques. Voici cinq méthodes efficaces : Optimisation de la disposition des batteries : en fonction de facteurs tels que le mode de conduite du véhicule, le centre de gravité et la garde au sol, la disposition en série et en parallèle des modules de batterie est optimisée pour s'adapter aux diverses caractéristiques de l'espace du véhicule. Optimisation du module de batterie : en commençant par les paramètres des cellules et les dimensions des cellules individuelles, la disposition interne du boîtier de la batterie est optimisée et les niveaux de conception sont réduits pour obtenir une utilisation maximale de l'espace du boîtier. Par exemple, la technologie de conception cellule à pack (CTP) de Contemporary Amperex Technology Co. Limited (CATL) fixe directement les cellules au boîtier de la batterie, augmentant ainsi l'utilisation du volume et réduisant les coûts de production. Nouvelles méthodes de regroupement de cellules : en utilisant une conception de grands modules et une conception intégrée, les niveaux intermédiaires sont réduits et l'utilisation de l'espace du boîtier est améliorée. La conception de la « batterie lame » de BYD en est un excellent exemple, dans laquelle des cellules plates de grande taille sont disposées en rangée à l'intérieur du boîtier de la batterie, améliorant considérablement la densité énergétique de la batterie. Application de matériaux légers : L'utilisation de matériaux légers tels que les alliages d'aluminium et les matériaux composites a un effet de réduction de poids significatif sur le boîtier de la batterie. Les matériaux composites tels que le plastique renforcé de fibres de verre (SMC) et le polymère renforcé de fibres de carbone (CFRP) réduisent non seulement le poids, mais améliorent également l'isolation et la facilité de traitement. Conception limite : pendant la phase de conception détaillée, une optimisation des performances ou des modifications ultérieures de la conception sont effectuées. À l’aide de la technologie d’analyse et de simulation de conception assistée par ordinateur (CAE), les valeurs critiques de conception sont localisées avec précision, garantissant ainsi que la structure répond aux exigences de conception tout en minimisant le poids. La tendance future en matière de conception allégée réside dans l’optimisation des structures de batteries multi-matériaux. Les matériaux légers tels que les alliages de magnésium et les matériaux composites ont des effets de réduction de poids significatifs dans la conception d'allègement structurel des batteries. Cependant, il existe certaines lacunes dans l'application de matériaux légers dans la conception structurelle des blocs-batteries, comme le manque de structures de blocs-batteries qui soient à la fois efficaces en termes de performances et d'allègement, et une recherche insuffisante sur les méthodes de sélection multi-matériaux pour les blocs-batteries. Les recherches futures devraient se concentrer davantage sur l'application rationnelle des matériaux et les méthodes de conception multi-matériaux prenant en compte les contraintes de performance. L’allègement des batteries n’est pas seulement un problème technique mais aussi un problème d’ingénierie système. Il implique de multiples domaines tels que la science des matériaux, le génie mécanique et le génie électronique, nécessitant une collaboration interdisciplinaire et de l'innovation. Avec l’émergence continue de nouveaux matériaux et technologies, nous pouvons anticiper que l’allègement des batteries apportera davantage de possibilités d’amélioration des performances et de réduction des coûts dans les véhicules électriques. Cela encouragera également l’industrie des véhicules électriques à se développer dans une direction plus respectueuse de l’environnement et plus économique. ZhongTai Industriel Co., Ltd. s'engage à répondre aux besoins personnalisés de nos clients en fournissant des services professionnels de fabrication de métaux.