Analyse van batterijpakket CCS-geïntegreerde busbartechnologie en marktontwikkelingstrends

 

In het krachtige batterijsysteem van nieuwe energievoertuigen zijn efficiënte en veilige verbindingen tussen batterijcellen van cruciaal belang voor de algehele voertuigprestaties. Om hoge spanning en hoge vermogensvereisten te bereiken, worden doorgaans meerdere batterijcellen in serie en parallel gecombineerd om batterijmodules te vormen. In dit proces spelen rails een centrale rol in de elektrische verbinding.

 

In traditionele ontwerpen is de spannings- en temperatuurbemonstering voor elke batterijcel doorgaans afhankelijk van een afzonderlijk kabelboomsysteem. Deze aanpak kost echter niet alleen veel ruimte, maar compliceert ook de bedrading en vermindert het niveau van assemblageautomatisering. Met de steeds snellere trend naar lichtgewicht en automatisering in nieuwe energievoertuigen is de geïntegreerde CCS-busbartechnologie (Cell Contact System) ontstaan.

 

Geïntegreerde CCS-rails integreren componenten voor signaalverwerving (zoals FPC's, PCB's en FFC's) met batterijrails, railconnectoren en isolerende structurele componenten. Door middel van thermische compressie, klinknagels of ultrasoon lassen maakt de geïntegreerde structuur hoogspanningsreeksen en parallelle verbindingen van batterijcellen mogelijk, evenals spannings- en temperatuurbemonstering. De kerncomponenten zijn onder meer:

 

* Geleidende rails van koper of aluminium (busbar voor accu-aansluitingen voor auto's, stroomrail voor auto's, Power Bus Bar);
* Isolatie (Busbar-isolatie);
* Connectorcomponenten (busbarconnector, automotive busbarconnector);
* Signaalverwervingscircuits (FPC/PCB).

 

Dit systeem zendt spannings- en temperatuursignalen naar het GBS en is een cruciaal onderdeel van het batterijbeheersysteem.

 

 

 

 

Vergeleken met traditionele kabelboomrails bieden de CCS Integrated Busbar Systems (Automotive Bus Bar Systems) de volgende belangrijke voordelen:

 

1. Structurele integratie en lichtgewicht
Het gebruik van FPC en PCB als dragers voor signaalverwerving vervangt omslachtige kabelbomen, wat resulteert in een lichter en dunner systeem met verbeterd ruimtegebruik, dat voldoet aan de compacte ontwerpvereisten van nieuwe energievoertuigen.

 

2. Hoog niveau van assemblageautomatisering
De modulaire structuur van het railsysteem maakt een snelle montage mogelijk en kan worden geïntegreerd met geautomatiseerde apparatuur, waardoor de handmatige arbeid aanzienlijk wordt verminderd en de productieconsistentie wordt verbeterd.

 

3. Verbeterde duurzaamheid en veiligheid
De geïntegreerde heetperstechnologie- verbetert de afdichting, vochtbestendigheid en corrosiebestendigheid van de lijn aanzienlijk. Overstroombeveiligingsstructuren worden vaak opgenomen in het ontwerp van de Automotive Busbar om celoverbelasting te voorkomen en de algehele veiligheid van het pakket te verbeteren.

 

4. Sterke standaardisatie en compatibiliteit
De railontwerpmodule kan flexibel worden aangepast aan verschillende celgroottes en lay-outs, waardoor grootschalige productie- wordt vergemakkelijkt en de ontwikkelings- en assemblagekosten worden verlaagd.

 

5. Stabiele elektrische prestaties
Koperen-aluminiumgeleiders van hoge-kwaliteit, gecombineerd met de isolatielaag van Busbar Insulations, zorgen voor een transmissie met lage impedantie, zelfs onder omstandigheden met hoge stroomsterkte, waardoor de algehele efficiëntie van het systeemgeleidingsvermogen wordt verbeterd.

 

 

De productie van CCS-geïntegreerde rails omvat doorgaans de volgende belangrijke stappen:

 

1. Filmsnijden en voorbehandeling

Isolatiefilm, siliconenplaat, teflonplaat en andere materialen worden op gespecificeerde afmetingen gesneden om de nauwkeurigheid van het daaropvolgende warme persen te garanderen.

 

2. Voor-Voormontage

Geleidende materialen (koper- en aluminiumplaten), isolatiematerialen en elektronische componenten worden opeenvolgend gestapeld om de te persen structuur te vormen. Deze stap is cruciaal voor de uniformiteit en betrouwbaarheid van het geleidingspad van de Automotive Bus Bar.

 

3. Heetpersgieten

Met behulp van een elektrische hete pers op ongeveer 160 graden worden de materiaallagen stevig met elkaar verbonden om de integrale structuur van de BusBar Systems of Automotive Power Busbar te vormen.

 

4. Lassen en klinken

Metalen componenten worden doorgaans gelast met behulp van laser- of ultrasoon lassen, waarbij sommige constructies gebruik maken van geautomatiseerde klinknagels voor zowel mechanische als elektrische bevestiging.

 

5. Geautomatiseerde inspectie en montage
Visuele CCD-inspectie identificeert krassen, lipdefecten en vervuiling. Het systeem wordt vervolgens geïntegreerd met de temperatuursensor en kunststof structurele componenten om een ​​complete Automotive Bus Bar Assembly te vormen.

 

6. Reiniging en inspectie
Na het reinigen met alcohol wordt een laatste continuïteits- en isolatietest uitgevoerd om naleving van de veiligheids- en elektrische prestatienormen te garanderen.

 

Door de bovenstaande processen worden de batterijbusbar en signaalverwervingscircuits geïntegreerd in één productieproces, waardoor een zeer betrouwbaar autobusbarconnectorsysteem ontstaat.

 

 

Gedreven door de ‘Dual Carbon’-doelstellingen blijft de wereldwijde verkoop van nieuwe energievoertuigen stijgen, wat een directe impuls geeft aan de uitbreiding van de markten voor elektrische accu’s en busbarsystemen. Volgens EVTank zal de wereldwijde verkoop van nieuwe energievoertuigen in 2030 de 52 miljoen overschrijden, met een marktpenetratie van meer dan 50%.

 

Op basis van de gemiddelde batterijmoduleconfiguratie wordt verwacht dat elk voertuig zal worden uitgerust met ongeveer negen batterijmodules, elk uitgerust met één CCS-geïntegreerde busbar en overeenkomend met één tot twee FPC-signaallagen. Conservatief geschat bedraagt ​​de waarde van het CCS-systeem (inclusief railconnector en batterijbusbar) per voertuig meer dan 1.000 yuan.

 

Er wordt geschat dat de gecombineerde marktomvang van FPC en CCS zal groeien van ongeveer 17,3 miljard yuan in 2022 naar 39,4 miljard yuan in 2025, met een samengesteld jaarlijks groeipercentage van ongeveer 31,7%. Deze groei wordt voornamelijk gedreven door de volgende factoren:

 

* Toegenomen systeeminstallaties dankzij de toegenomen verkoop van nieuwe energievoertuigen;
* Toegenomen vraag naar rails per eenheid dankzij geoptimaliseerde capaciteit en structuur van de batterijmodule;
* De trend naar intelligente productie zorgt voor upgrades van belangrijke componenten zoals busbars en busbar-isolatie voor auto's.

 

In de toekomst, naarmate de structurele integratie en modularisering van elektrische voertuigen zich verdiepen, zullen stroomrails en railconnectoren verder toenemen

ontwikkelen zich naar een hogere geleidbaarheid, hogere isolatie en hogere betrouwbaarheid. IntelligentBusbars voor accuterminals voor auto's(ACCS), waarbij signaalverwerving, stroommonitoring en thermisch beheer worden geïntegreerd, zal mainstream worden in de industrie.