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鋁合金增量高地!新能源汽車電池盒
時間:2021-12-04 | 來源:窗博城 | 閱讀量:1916 次



       電池盒是新能源汽車時代的純增量部件。純電動汽車采用電機驅動,電機的放置可以根據車型靈活調整,從而省去了傳動機構。電池殼體是新能源汽車動力電池的承載件,一般是安裝在車體下部,主要用于保護鋰電池在受到外界碰撞、擠壓時不會損壞。電池盒作為全新增量市場,受到新能源汽車市場高增的拉動而快速擴張,預計2020-2025年全球電池盒市場規模年復合增長率達39.6%,2020-2030年復合增長率達29.8%?!?br />        電池盒是動力電池的重要結構件。電池盒結構系統主要由電池PACK上蓋、托盤、各種金屬支架、端板和螺栓組成,可以看作是電池PACK的“骨架”,起到支撐、抗機械沖擊、機械振動和環境保護(防水防塵)的作用。
其中電池箱下箱體(即電池托盤)承擔著整個電池組的質量以及自身的質量,并且抵擋外部的沖擊,保護電池模組及電芯,是電動汽車重要的安全結構件電池盒主要用于承載電池模組、冷卻系統等電 池系統部件,保護電池在受到外界碰撞、擠壓時不受損壞。奧迪e-tron電池盒采用網格型(或蛋形紙盒)結構,以在框架和下蓋(既提供保護又提供機箱完整性)內固定和保護電池模塊。
奧迪e-tron電池盒示意圖

       電池盒輕量化趨勢明顯,鋁合金材質是主流方向。由于動力電池包占整車質量 20%-30%,電池盒占電池包質量 20%-30%,電池盒輕量化是大勢所趨。同等尺寸下, 鋁合金電池盒替代鋼制電池盒可減重20-30%,因此鋁合金材質是電池盒的主流方向, 目前上蓋材料多為高強度鋼和鋁合金,下殼體幾乎全部為鋁合金。

       從工藝角度看,上蓋多采用沖壓,下殼體多采用鑄鋁、鋁合金擠壓。1)上蓋:目前多使用鋼板沖壓,如日產 LEAF、BMW i3、Model S、Model 3 等;部分使用鋁 板沖壓,如蔚來 ES8、小鵬 G3。2)下殼體:目前主流使用鋁合金擠壓成型,成本較 低,可同時兼顧不同尺寸大小動力電池盒的加工制造,缺點是焊接工藝較為復雜,如 寶馬 IX3、大眾 MEB 平臺等;鑄鋁下殼體則可一次成型,不需要焊接工序,常用于 小能量電池包中,如大眾 Golf GTE 和 BMW X5 的插電混合車型,缺點是易發生欠 鑄、裂紋、冷隔等缺陷。
       電池盒投入規模大、技術壁壘高,集中度較高。電池盒是動力電池中除電芯外質 量最大的部件,多配套動力電池廠商“就近建廠”,且其重資產屬性較強,投入規模 較大。從技術角度看,首先,主流的鋁合金擠壓成型工藝對焊接要求較高;其次,減 少結構件、提升能量密度是電池包目前的主要方向發展,具體路徑包括無模組設計電 池包(CTP)、電芯向整車一體化集成(CTC)和動力電池盒向底盤一體化,需要電 池盒廠商具備較強的配套研發能力,因此技術壁壘較高。目前電池盒處于發展初步階 段,高投入規模和技術壁壘,使得目前行業競爭格局較為集中,目前從國內企業來看,凌云股份、敏實集團、和勝股份獲得較多車企電池盒訂單,處于行業第一梯隊。

       預計 2025 年國內電池盒市場規模超過 200 億元,2021-2025 年 CAGR 為 43.9%。2020年全球電池盒市場規模約為67億元,過去五年CAGR達47.5%,目前中美歐市場合計占比超9成。預計 2025 年新能源汽車銷量為 845.1 萬輛,假設電池盒單車價值為 2500元,據此測算,國內電池盒市場規模211.3億元;2021-2025年CAGR為43.9%。

       國內企業有望全球領先,在國內新能源汽車市場好產品密集投放,疊加國家政策長期導向下雙碳目標再度加碼。中國企業走向全球,雙重門檻利好行業先行者。由于電池盒尚處于發展的早期階段,國際巨頭雖然在技術儲備上較為豐厚,但本土企業兼具貼近市場和低成本量大優勢,和國際巨頭屬于同一起跑線發展,部分中國企業在技術、產品和市場方面甚至已經全部同步或優于歐美企業。

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