1. Системи за управление на температурата на батериите
Батерията служи като източник на енергия за електрическите превозни средства. По време на процесите на зареждане и разреждане, самата батерия генерира определено количество топлина, което води до повишаване на температурата. Повишените температури от своя страна влияят върху множество оперативни параметри на батерията – като вътрешно съпротивление, напрежение, състояние на зареждане (SOC), наличен капацитет, ефективност на зареждане и разреждане и общ живот на батерията. Освен това, топлинните ефекти в батерията могат да повлияят неблагоприятно на производителността и живота на целия автомобил. Следователно, ефективното управление на температурата е от решаващо значение за оптимизиране на производителността на батерията, удължаване на живота ѝ и в крайна сметка за максимизиране на пробега на автомобила.Система за управление на температурата на батерията (BTMS)е неразделна част от автомобилната акумулаторна система. Тя представлява усъвършенствана технология, предназначена да подобри цялостната производителност на батерията, като се справи с проблеми като термично претоварване или прекомерно разсейване на топлината, които възникват, когато батериите работят при екстремни температурни условия (твърде високи или твърде ниски). Въз основа на оптималния работен температурен диапазон на конкретната батерия – и въз основа на влиянието на температурата върху производителността на батерията, както и на уникалните електрохимични характеристики на батерията и механизмите за генериране на топлина –BTMSсе установява чрез рационален дизайн. Този дизайн се основава на мултидисциплинарна основа, обхващаща материалознание, електрохимия, топлопренос и молекулярна динамика. Различните системи за управление на температурата се различават по отношение на структурата на компонентите, теглото, цената и стратегиите за управление; тези вариации водят до различни нива на производителност, постигнати от всяка конкретна система.
2. Индустриалната верига на системата за управление на температурата на батериите
Системата за управление на температурата на батериите се състои основно от устройства за наблюдение на температурата, охладителна система, отоплителна система и управляващ блок. Възходящият сегмент от индустриалната верига на BTMS включва суровини - като алуминий, топлопроводими материали, пластмасови гранули, охлаждащи течности, уплътнители и лепила - както и различни компоненти, включително термични сензори,PTC елементи, студени плочи, охладители,Високоволтови нагреватели,електрически въздушни компресори, електронни вентилатори и разширителни клапани. Средният сегмент се фокусира върху интеграцията на системи за управление на температурата на батериите. Производителите в този сегмент проектират и разработват персонализирани решения за управление на температурата, съобразени със специфичните характеристики на батериите на различните автомобилни марки – включително техния размер, тегло, разположение и функционални изисквания – и впоследствие извършват обработка и сглобяване на компоненти, за да произведат напълно интегрирани системи за управление на температурата. Низходящият сегмент от индустриалната верига се състои от превозни средства с нова енергия, обхващащи както леки автомобили, така и търговски превозни средства.
3. Текущо състояние на разработването на система за управление на температурата на батериите
Автомобилното термично управление включва холистичен подход за координиране, оптимизиране и контролиране на взаимодействието между различните компоненти и подсистеми на превозното средство – като двигателя, климатика, батерията и електрическия мотор – от гледна точка на цялото превозно средство. Целта му е ефективно да разреши термичните проблеми на цялото превозно средство, като гарантира, че всеки функционален модул работи в оптималния си температурен диапазон, като по този начин подобрява разхода на гориво и динамичните характеристики на превозното средство, като същевременно гарантира безопасна работа. Системите за термично управление за превозни средства с нова енергия (NEV) са еволюирали от тези на традиционните превозни средства, задвижвани с гориво; те включват споделени елементи, открити в конвенционалните системи – като охлаждане на двигателя и климатизация – като същевременно добавят охладителни системи за нови компоненти, специфични за NEV, включително батерията, електрическия мотор и електронните управляващи блокове. През последните години моята страна енергично насърчава развитието на индустрии, свързани с NEV, като издава серия от интензивни политики за подкрепа на сектора. Тъй като индустрията за NEV продължава да се разраства, пазарът на системи за термично управление – неразделна връзка във веригата за доставки на NEV – открива нови възможности за растеж. През 2024 г. пазарният размер на системите за управление на температурата в комплектни NEV сглобки достигна 54,398 милиарда RMB, което представлява ръст от 21,32% на годишна база.
Термичното управление на NEV се състои основно от четири ключови компонента: системата за управление на температурата на батерията, автомобилната климатична система, охладителната система за електродвигателя и електронните управления и охладителната система на редуктора. Сред тях, системата за управление на температурата на батерията на NEV е специално проектирана да регулира температурата на батерията и да минимизира температурната разлика между най-горещите и най-студените точки в батерията. Това гарантира, че батерията остава в оптималния си работен температурен диапазон, като по този начин се защитават нейните характеристики на зареждане и разреждане, безопасност и експлоатационен живот, като същевременно се намалява рискът от спонтанно запалване, причинено от прегряване на батерията в NEV. С нарастването на пазарния процент на NEV, търсенето на поддържащи системи за управление на температурата на батериите се разширява пропорционално. През 2024 г. пазарното търсене на системи за управление на температурата на батериите в моята страна достигна 3,6795 милиона комплекта.
4. Анализ на тенденциите в развитието на индустрията за управление на температурата на батериите в Китай
В бъдеще технологията за управление на температурата на батериите ще се развива към по-голяма ефективност, подобрена безопасност и повишена екологична устойчивост. От една страна, водени от бързото разрастване на пазара на превозни средства с нова енергия (NEV), очакванията на потребителите относно пробега, възможностите за бързо зареждане, безопасността и експлоатационния живот непрекъснато се увеличават, което изисква по-високи стандарти за производителност от батериите. Следователно, бъдещите системи за управление на температурата на батериите ще разчитат все повече на усъвършенствани сензори и алгоритми, за да постигнат прецизен контрол и прогнозно управление на температурите на отделните клетки на батериите. Чрез интегриране на технологии за интернет на нещата (IoT) и големи данни, тези системи ще следят работното състояние на батериите в реално време, което ще позволи своевременното откриване и разрешаване на потенциални проблеми с прегряване или преохлаждане, като по този начин ефективно удължават живота на батериите и подобряват общата стабилност и надеждност на системата. От друга страна, въвеждането на високопроизводителни технологии за батерии – като например големи цилиндрични клетки – налага целенасочена оптимизация на системите за управление на температурата. В бъдеще системите за управление на температурата на батериите в моята страна ще включват по-ефективни материали за разсейване на топлината и структурни дизайни – като например течно охлаждане или материали с фазово-променяща се технология – за по-ефективно понижаване на температурите на батериите, смекчаване на риска от термично претоварване и повишаване на цялостната безопасност на превозното средство. Освен това, бъдещите системи за управление на температурата ще поставят по-голям акцент върху устойчивото развитие; нови екологични материали – като биополимери и неорганични наноматериали – ще бъдат постепенно интегрирани в тези системи, за да се сведе до минимум въздействието върху околната среда, като същевременно се поддържат високи стандарти за производителност. Освен това, с развитието на технологиите за батерии с висока енергийна плътност, системите за управление на температурата трябва да претърпят съответните корекции и оптимизации, за да се гарантира, че печалбите в енергийната плътност не се постигат за сметка на безопасността и стабилността. Това налага проектирането на системите за управление на температурата да отчита изцяло термофизичните свойства и химическата стабилност на материалите на батериите, като по този начин се гарантира дългосрочната и надеждна работа на цялата система.
Време на публикуване: 27 април 2026 г.
