Kādas ir LFT materiālu izmantošanas iespējas jaunu enerģijas transportlīdzekļu akumulatoru korpusos?

LFT materiāli ar to galvenajām priekšrocībām – vieglumu, daudzfunkcionālu integrāciju un politikas savietojamību – kļūst par galveno attīstības virzienu jaunu enerģijas transportlīdzekļu akumulatoru korpusa materiāliem. To izmantošanas perspektīvām ir divējādas iezīmes: "tehnoloģijas sasniegumi, kas virza pieprasījuma paplašināšanos, savukārt izmaksu optimizācija paātrina aizstāšanas izplatību". To var analizēt no četriem aspektiem: tirgus potenciāls, tehnoloģiju attīstība, konkurences ainava un pārvaramie izaicinājumi.

1. Tirgus izaugsmes potenciāls: virza gan politika, gan pieprasījums

Jauno enerģijas transportlīdzekļu nozares straujā izaugsme ir radījusi plašu LFT materiālu tirgu akumulatoru korpusu sektorā. Tika prognozēts, ka līdz 2024. gadam Ķīnas LFT tirgus apjoms sasniegs 12,86 miljardus juaņu, un pieprasījums jauno enerģijas transportlīdzekļu sektorā veidos vairāk nekā 18%, un pieauguma tempi pastāvīgi pārsniedz nozares vidējo rādītāju.

No pieprasījuma puses tiek prognozēts, ka 2024. gadā Ķīnas jauno enerģijas transportlīdzekļu ražošana pieaugs par 33,3% gadā-salīdzinājumā ar-gadu. Kā galvenā drošības sastāvdaļa akumulatoru korpusi saskaras ar pieaugošām prasībām pēc viegluma un drošības. Salīdzinot ar tradicionālajiem alumīnija sakausējuma korpusiem, LFT materiāli var samazināt svaru par 30–35%, un integrētais liešanas process samazina detaļu skaitu, apmierinot jaunu enerģijas transportlīdzekļu dubultās vajadzības, lai uzlabotu diapazonu un optimizētu ražošanas efektivitāti. Tiek lēsts, ka līdz 2025. gadam LFT lietojumu īpatsvars automobiļu nozarē pieaugs līdz 61 %, un galvenais virzītājspēks būs pieaugošais pieprasījums pēc galvenajām sastāvdaļām, piemēram, akumulatoru korpusiem. Paredzams, ka tirgus apjoms pārsniegs 2,7 miljardus juaņu.

II. Tehnoloģiskā attīstība: veiktspējas uzlabojumi un procesu jauninājumi

Tehnoloģiskie sasniegumi LFT materiālos ir saistīti ar stingrām drošības un stabilitātes prasībām akumulatoru korpusiem, galvenokārt demonstrējot trīs galvenās attīstības tendences:

1. -Augstas veiktspējas modifikācijas sasniegumi: pateicoties matricas optimizācijai un šķiedru pastiprināšanas tehnoloģiju jauninājumiem, LFT materiāla veiktspēja turpina uzlaboties. Līdz 2024. gadam vietēji izstrādātie LFT materiāli bija sasnieguši 210 MPa stiepes izturību un siltuma deformācijas temperatūru, kas pārsniedza 140 grādus. Paredzams, ka līdz 2025. gadam šīs stiprības turpinās palielināties līdz 220 MPa un virs 150 grādiem, apmierinot akumulatora korpusa prasības ekstremālos darbības apstākļos, piemēram, augstā temperatūrā un triecienā. Piemēram, PC+LFT-D kompozītmateriāli ar lielisko liesmas slāpētāju un izmēru stabilitāti var uzlabot akumulatoru komplektu hermētiskumu un samazināt drošības riskus ilgstošas{13}}lietošanas laikā.

2. Funkcionālās integrācijas dizains: LFT materiāli integrē siltuma izkliedi, izolāciju un citas funkcijas, izmantojot integrētu formēšanas procesu, samazinot korpusiem nepieciešamo montāžas darbību skaitu. Salīdzinot ar tradicionālajiem metāla korpusiem, kuriem nepieciešams papildu izolācijas slānis, LFT korpusi tieši nodrošina izolācijas veiktspēju. Turklāt optimizētais šķiedru sadalījums uzlabo triecienizturību, atbilst prasībām attiecībā uz aizsardzību pret koroziju un zemas -temperatūras triecienizturību (-25 grādi) akumulatoru korpusiem.

3. Procesu jauninājumi un izmaksu samazināšana: viedais D-LFT (tiešās-in-līnijas mēslošanas) jauninājums ļauj reāllaikā kontrolēt-šķiedru izkliedes vienmērīgumu, samazinot metāllūžņu daudzumu par vairāk nekā 30% un samazinot LFT mājokļu ražošanas izmaksas. Turklāt 3D drukāšanas tehnoloģijas un LFT kombinācija nodrošina sarežģītu mājokļu konstrukciju pielāgošanu nelielā daudzumā, saīsinot ražošanas ciklus par vairāk nekā 50%, padarot tos piemērotus augstas klases un speciālajiem transportlīdzekļiem.

III. Konkurētspējīgas ainavas un pielietojuma lietas

Pašreizējo konkurenci LFT materiālu akumulatoru korpusu tirgū raksturo "vadošo uzņēmumu dominējoša klātbūtne un padziļināta nozares ķēdes sadarbība". Piemēram, sadzīves elektromobilī tiek izmantoti LFT-modificēti polipropilēna akumulatoru turētāji, panākot izmaksu samazinājumu par 30%, vienlaikus saglabājot izturību. Tādi zīmoli kā NIO izmēģina ar oglekļa šķiedru -pastiprinātu LFT korpusu izmantošanu, panākot ievērojamu svara samazinājumu, taču pašlaik izmaksu ierobežojumu dēļ tas vēl nav plaši izmantots.

Pēc materiāla veida pašlaik dominē garās stikla šķiedras -stiegrotais LFT (LGF), un tiek prognozēts, ka tirgus apjoms 2025. gadā sasniegs 10,78 miljardus juaņu. Ar garo oglekļa šķiedru-pastiprinātu LFT (LCF), pateicoties tā izcilajai veiktspējai, ir vērojams ievērojams pieaugums augstas-gala izmēra transportlīdzekļu lietojumprogrammās, sasniedzot 3 miljardu yuan tirgus. Salīdzinot ar alumīnija sakausējuma korpusiem, LFT materiāli piedāvā potenciālas izmaksu priekšrocības. Palielinot jaudu un optimizējot procesu, to izmaksu -veiktspējas attiecība vēl vairāk uzlabosies, paātrinot metāla materiālu nomaiņu.

IV. Izaicinājumi un izrāvienu ceļi

Neskatoties uz daudzsološajām perspektīvām, LFT materiāli joprojām saskaras ar trim galvenajām problēmām akumulatoru korpusu lietojumos, kas prasa sasniegumus, izmantojot tehnoloģiskus jauninājumus un nozares sadarbību:

1. Veiktspējas un izmaksu līdzsvarošana: lai gan ar oglekļa šķiedru-pastiprināto LFT nodrošina izcilu veiktspēju, tas ir salīdzinoši dārgs un pašlaik galvenokārt tiek izmantots augstākās klases transportlīdzekļos. Nākotnē izmaksas būs jāsamazina, izmantojot bio-sveķu aizstāšanu (piemēram, PLA) un uzlabotas otrreizējās pārstrādes sistēmas (mērķis ir otrreizējās pārstrādes līmenis, kas pārsniedz 80%). Tikmēr tiks uzlabota stikla šķiedra{7}}pastiprinātā LFT veiktspēja, lai paplašinātu tā pielietojumu vidējas klases transportlīdzekļos.

2. Standartu un sertifikācijas sistēmu uzlabošana. Akumulatoru korpusiem ir izšķiroša nozīme transportlīdzekļu drošībai. Pašlaik LFT materiālu liesmas slāpēšanas un laikapstākļu izturības standarti nav pilnībā standartizēti. Nozarei ir jāsadarbojas ar autoražotājiem un testēšanas aģentūrām, lai izveidotu īpašus standartus, veicinātu starptautisko drošības sertifikāciju LFT apvalkiem un paātrinātu ieviešanu tirgū.

3. Pārstrādes un vides aizsardzības sistēmu attīstība. Paplašinoties LFT lietojumprogrammām, atkritumu apvalku pārstrāde kļūst ļoti svarīga. Fiziskās smalcināšanas un ķīmiskās depolimerizācijas tehnoloģiju briedums ļaus LFT materiāliem sasniegt slēgtu "ražošanas-pārstrādes-atkārtotas ražošanas" ciklu, kas atbilst jaunu enerģijas transportlīdzekļu zaļās attīstības tendencei un uzlabos materiāla konkurētspēju visā tā dzīves ciklā.