电动汽车飞速发展下,辊压电池箱体究竟是什么?制作工艺如何?

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当今电动车辆迅猛进步,电池性能成为核心考量。电池箱体作为系统关键构成,日益受到关注。那么,究竟是什么构成了这种电池箱体呢?

辊压电池箱体是为新能源汽车动力电池系统量身打造的金属外壳,通过连续辊压工艺加工而成。它的生产流程一般是先将高强度的钢材或铝合金卷材,利用一组形状预先设定好的辊轮,在持续滚压的过程中,逐步将其弯曲成所需的截面形态,最终构成箱体部件。这种做法跟儿时玩的纸艺折叠颇为相似,不过现在是用机械把金属片材依照严谨流程“折叠”成所需形态,只是这个操作过程更为精密和繁复,在塑形完成之后,或许还会实施高频焊接、激光拼接以及热压成型等后续加工,目的是为了增强箱体的坚固程度、气密程度以及综合质量。

辊压电池箱体在电动汽车中具有关键性作用。它充当动力电池的“安全屏障”,为电池组给予稳固的物理保护,可以有力抵挡外部撞击、挤压,确保电池在各种复杂环境下运行稳定安全。它也是电池系统热管理的核心部件,优良的热传导能力有助于电池运行时快速散发热量,防止因温度过高而损害电池效能和耐久性,确保电池一直维持在理想的工作条件。同时,它具备低重量和高刚度的特点,不仅有助于增加电动车的行驶距离,还能改善车辆的驾驶感受和整体安全程度。

当前行业全景扫描

(一)市场规模与增长趋势

新能源汽车行业日渐兴盛,带动了辊压电池箱体市场的迅猛扩张。VMResearch的资料揭示,2024年全球该市场价值约1484亿元,预计到2031年将接近3569亿元,2025至2031年间的年均增长速率非常可观,达到了13.2%。这一增速远远高于众多传统工业领域,明显表明了辊压电池箱体产业在电动汽车发展势头中的广阔前景。

中国是全球首要的新能源汽车产销国,辊压电池箱体市场也相应呈现高速扩张态势。2024年,国内该领域营收规模已相当可观,展望2031年,市场将迎来显著增长,2025至2031年间的年均增幅十分突出。得益于新能源汽车产销连续多年稳居世界领先地位,辊压电池箱体产业获得了极为宽广的发展机遇。国家层面的积极扶持,加上民众对新能源车的接受程度日益增强,再加上电瓶制造工艺的稳步提升,都在促进中国压延电池外壳市场的快速扩张。这种扩张态势不仅体现了新能源车市场的旺盛需求,也说明压延电池外壳作为电瓶核心部件,正逐步成为新能源车生产链条上的重要组成部分。今后,新能源汽车行业持续扩张,卷压电池外壳行业或将持续快速发展,增长势头迅猛。

(二)主要企业与竞争格局

全球范围内,辊压电池箱体市场参与主体多元,许多公司正积极进入该行业。重要的制造企业有 SSAB、Shape Corp、TEIJIN LIMITED、XD Thermal、Voestalpine Metal Forming GmbH、ArcelorMittal Automotive、Novelis、Magna International、ArcelorMittal、Hadley Group、佛吉亚、敏实集团、纳百川新能源、祥鑫科技、凌云股份、元晟汽车配件、华翔汽车金属部件、普热斯勒科技等。这些公司依靠独特的技术能力,庞大的制造能力,以及广泛的销售网络,在商界获得了一席之地。

从市场占有率角度分析,当前全球辊压电池箱体产业展现出明显的层级结构特征。位于顶尖位置的公司普遍为具备国际知名度的巨型跨国公司,例如 Novelis、Magna International 这类企业。它们具备顶尖的科技研发实力,拥有庞大的制造基地,并且建立了遍布全球的销售体系,可以为世界各地的汽车生产公司供应优质的压延式电池外壳产品。这些公司占据了市场的重要份额,决定着行业的前进方向。以 Novelis 为例,这家公司是全球顶尖的铝材生产商,长期致力于铝合金辊压电池箱体的研发制造,技术实力雄厚,生产实践丰富,产品已大量供应给众多著名汽车厂商的新能源动力系统。

第二梯队的企业大多是区域市场中的佼佼者,这些公司在特定区域或客户群体里占据重要位置,市场份额显著,依靠产品特色和良好服务来稳固自己的市场位置,比如国内的敏实集团、祥鑫科技等,它们通过与本土汽车厂家的紧密协作,在国内市场迅速提升了占有率,并开始向海外市场发展。敏实集团致力于汽车配件的研制与制造,在压制成型电池外壳方面持续进步,它的制品不仅供应了国内电动车厂的所需,还销往不少海外市场。

第三类别包含一些初创公司和规模有限的生产商,这些公司在技术实力、资金实力以及市场通路方面比较欠缺,不过依靠机动的市场打法和新颖的产品构思,积极在商海中寻求发展机遇。它们往往锁定某些专门领域,借助定制化的服务来迎合部分顾客的特殊要求,尽管整体占有比例不大,但它们的加入为行业注入了新鲜气息和竞争压力。

(三)应用领域与产品类型

辊压电池箱体的主要用途在于新能源汽车产业,具体涉及私家车和公共车辆两类市场。对于私家车市场,由于电动车的日益增多,这种电池箱体已普遍用于各种纯电动车辆以及插电式混合动力车辆。汽车对内部构造、减重程度及安全性能标准十分严苛,采用辊压工艺制造的电池外壳,具备显著的轻质化和高韧性优势,可以充分符合这些高标准,进而增强汽车的综合表现和行驶距离。诸如特斯拉 Model 3、比亚迪汉 EV 等广受欢迎的车型,均选用了创新的辊压电池外壳方案,为车辆卓越的运行能力奠定了坚实基础。

商用车行业中,辊压式电池外壳扮演着关键角色。电动货车例如公共汽车和运输车辆,因为行驶距离远且承载量大,所以对电池系统的安全性和可靠性标准更高。这种电池外壳拥有牢固的构造和出色的保护能力,可以保障电池在严苛的工作环境中正常工作,为商用车的电气化升级奠定了坚实的基础。很多都市的电动公交车辆都选用了卷压式电池外壳,显著增强了车子的行驶效能,并且保障了其安全性能。

根据材质划分,当前市场上的辊压电池箱体主要有铝合金和钢材两种类型。铝合金材质的电池箱体具备密度小、强度大、抗腐蚀等优势,因此其市场占比持续上升。这种材质有助于降低电池箱体重量,进而减少车辆能耗,增加行驶距离。此外,其出色的抗腐蚀能力也能延长电池箱体的使用期限,降低维修费用。根据相关数据,铝合金材质的辊压式电池外壳当前在市场中所占份额大约为三十点八,并且预估在接下来数年里,这一比例会持续扩大。

钢材材质的辊压电池外壳,价格比较便宜,承压能力较强,在部分注重费用控制的使用环境中依然有一定市场比例。钢材的价格波动不大,且制作技术很老练,对于资金不太充裕的汽车生产单位而言,算是一种比较划算的挑选。2024年,采用钢材制造的辊压式电池外壳在整体市场中占据了约69.2的份额,并且目前依然扮演着领先者的角色。

探寻行业发展契机

(一)政策扶持与产业推动

近些年,世界各国家和地区陆续制定多项法规,显著扶持电动汽车制造行业的进步,这无疑为压延式电池外壳制造领域开创了史无前例的增长契机。我国在该行业扮演关键角色,相关管理机构颁布了不少促进性措施。购车时政府曾发放现金奖励,新能源汽车公司获得研发费用支持,并享受税务减免,现在又持续优化充电站等公共设施的建设方案,所有这些措施都在促进新能源车市场的迅速发展。比如,购车优惠政策让消费者购买新能源车的花费显著减少,从而带动了市场需要;研发支持则促使公司增加在电芯材料、车架设计等领域的科研力量,促进了压延电池匣制造工艺的持续提升。

欧洲各国同样热衷于新能源汽车的推广。欧盟推行了严苛的碳排放标准,对汽车生产商的排放量提出了明确限制,迫使公司加强新能源汽车的技术研发和制造投入,以符合政策规定。德国、法国等国还通过增加或扩大新能源汽车的财政支持力度,进一步激发市场购买意愿。这些政策显著推动了新能源汽车的推广,同时增加了压延电池外壳等核心部件的市场需求。在美国,联邦及各州层面也推行了多项扶持措施,包括抵扣部分税费、发放购车奖励、资助充电桩部署等,旨在推动新能源汽车产业进步。得益于相关扶持措施,特斯拉等行业巨头迅速发展壮大,成为世界新能源汽车领域的领先者,他们对压铸电池外壳的旺盛需求,有力推动了产业整体进步。

政策推动对压制成型电池外壳的需求效果非常明显,新能源汽车市场迅猛发展,汽车厂商对这类电池外壳的订货量持续增加,为了顺应市场需要,压制成型电池外壳的制造公司都在扩充生产规模,增设新的加工线,力求提升生产效能。此外,针对新能源汽车在安全性能、减重设计等方面的标准提升,相关法规也引导公司增加在材料科学、制造技术等领域的资源倾斜,促进了辊压式电池外壳工艺的迭代更新,从而增强了商品的行业优势。

(二)技术革新与优势凸显

技术持续更新是推动辊压电池箱体产业发展的关键因素,工艺和材料领域的改进,给行业带来了许多有利条件。

工艺制作层面,连缀辊压制造方法持续改进,制造效能显著增强。早前阶段,辊压技术于塑形准确度和作业速率方面存有若干不足,当前,借助尖端自动化装置和智能调控体系,让辊压制造流程更为精准且高效。部分公司运用了快速辊压制造设备,其产出效率远超常规方法,达到数倍提升,并且借助计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助工程(CAE)手段,能够对辊压环节实施精确仿真和改进,从而降低了次品数量,增强了产品性能。

焊接技术的革新,显著增强了辊压电池箱体的功能表现。高频焊接与激光拼接工艺的普遍采用,令箱体接缝更为结实,防水防尘效果更为出色。高频焊接能迅速完成金属的快速结合,并且焊缝的优良程度高、牢固程度强;激光拼焊则能将厚度不一、材质各异的板材组合在一起,满足电池外壳不同位置对材料特性的需求,在达成轻量化构造的同时,增强了外壳的整体稳固性和安全性。

材料科学的发展同样值得关注。新型超高强度钢材和铝合金的研制与使用,为辊压式电池外壳提供了更优异的工作特性。超高强度钢材在维持足够韧性的基础上,借助调整成分和热处理方法,完成了减重目标,使车辆行驶距离得以增加。铝合金因其质轻、耐力强、抗锈蚀等特性,成为辊压电池外壳的一种优选方案。近些年,部分公司研制了新型铝合金材料,这种材料的坚固程度和抗拉能力有了显著增强,可以更加充分地符合电池外壳在多变环境中的使用标准。

这些技术革新带来的好处不仅表现在产品功能上,还表现在费用管理上。生产效能的增强和物料使用效率的改善,导致辊压电池箱体的制造费用逐步减少。与常规的钣金冲压制造方法相比,辊压成型方法能够削减材料的损耗,提升物料的使用效能,进而压缩了基础材料的花费。此外,借助自动化的生产机器,人力参与的工作步骤得以削减,劳动费用随之下降,制造效能获得增强,让公司于行业竞争中占据更有利的位置。

(三)市场扩张与需求增长

辊压电池箱体 新能源汽车 电池系统_冲压加工工艺技术

辊压电池箱体产业正迎来巨大进步机遇,这得益于新能源车辆行业的发展。消费者对环保节能愈发重视,同时新能源技术持续完善,使得新能源车辆的应用范围持续增加。根据相关数据,全球新能源汽车的销售量近些年出现了迅猛提升,2015年时数量还不到200万辆,到了2024年已经达到了超过1000万辆的规模,并且推测接下来几年内仍将维持快速扩张的趋势。

在中国,新能源汽车行业展现出旺盛的增长活力。得益于国家层面的扶持措施,加上民众对这类车的接受程度持续上升,再加上众多车企的踊跃投入,中国新能源汽车的制造与销售量已经连续好几年在全球范围内占据领先地位。具体到2024年,新能源汽车的产量与销量分别高达700万辆和680万辆,相较前一年实现了35%和33%的显著增长。新能源汽车行业迅猛发展,直接促进了滚压电池外壳的用量提升。汽车厂商为顺应市场需要,持续扩大制造能力,持续提高对滚压电池外壳的进货量。

新兴市场的兴起也为辊压电池箱体产业提供了新的发展契机。全球经济增长和民众生活品质改善,促使部分新兴国家加大新能源汽车的需求。东南亚、南美洲等区域的国家通过实施相关政策,积极扶持新能源汽车产业,带动了当地新能源汽车市场的快速成长。这些新兴市场的新能源汽车产业目前仍处在起步阶段,蕴含着广阔的市场空间。生产辊压电池箱体的公司能够借力开拓新区域,增加业务占比,达成事业的高速发展。譬如,部分中国的辊压电池箱体制造企业已经着手在东南亚进行投资设厂,与当地汽车行业伙伴携手,一起开发当地市场。

市场拓展期间,各个细分领域对辊压电池箱体的需求展现出丰富性。乘用车领域对箱体轻巧度和外观设计标准较高,商用车领域则更强调箱体的坚固程度和持久性。依据不同细分领域的需求,公司能够开发具有针对性的产品,迎合客户特定的要求,增强市场竞争力。

正视前行路上的阻碍

(一)成本压力与价格竞争

辊压电池箱体行业增长迅猛,但成本和价格问题困扰着众多公司。原料价格起伏不定,像悬在头顶的利剑,不断冲击着生产开销。钢材和铝合金是制造箱体的关键材料,它们的定价受国际供需、地缘政治、大宗商品行情等多重因素左右,变动十分频繁。原材料价格上扬,公司进货费用急剧上升,若无法迅速将此负担传导给下游购买方,公司盈利能力将受到极大影响。比如,2023年全球钢材价格受铁矿石供应短缺等因素推动显著攀升,众多辊压电池箱体制造企业因此遭遇成本增加,部分规模较小的公司甚至陷入亏损局面。

原材料价格起伏之外,生产开销的增加还表现在人力开销、机器损耗、动力耗费等层面。经济发展推动劳动力价格持续上涨,公司必须付出更优厚的薪酬与福利来招徕并维系职工,这无疑推高了制造开销。此外,为了提升制造效能和产品品质,公司必须持续改进和优化作业装置,装置的采购及摊销开销也是制造开销中的关键构成部分。而且,动力价格的上扬,例如电费、燃气等,导致公司能源使用开销增大,从而加剧了公司的经济压力。

开销持续增加,商业领域价格角逐白热化,公司承受巨大挑战。随着众多公司投身辊压电池箱体市场,行业内部竞争加剧,商品缺乏特色。为了抢占市场空间,公司普遍选择减价的手段,致使产品定价持续走低。部分公司为削减成本,被迫牺牲产品品质,选用劣质材料或简化制作流程,这损害了行业整体形象,也危及了购买者的安全。市场竞争加剧导致企业利润微薄,众多公司陷入“微利销售”的窘境,难以筹集资金进行技术攻关与产品革新,阻碍了产业的长远进步。

(二)技术瓶颈与创新难题

技术层面来看,辊压电池箱体产业当前存在不少制约因素和突破困境。就材质而言,当前的高强度钢材及铝合金虽能基本符合电池箱体的性能指标,但伴随新能源汽车对续航能力、稳固程度及减重的需求日益增长,对材料的要求也愈发苛刻。怎样能让材料更加结实耐折,以便更加有效地防止电池组遭受外力撞击;怎样能让材料变得更轻,达成更轻便的构造,并且确保外壳的稳固性;怎样能让材料更抗腐蚀,让电池外壳的耐用时间更长等等,这些都是需要尽快解决的难题。现阶段,碳纤维复合材料、镁合金材料等前沿材料尚在研制进程中,不过它们在成本控制、制造技术等方面面临不少障碍,未来一段时间内恐怕难以实现普遍推广。

工艺技术层面,连续辊压成型和焊接等虽有一定发展,但尚存改进余地。连续辊压成型在制造形状复杂的电池箱时,可能存在成型精度不够、表面质量欠佳的情况,进而影响产品性能和外观。焊接技术虽可完成箱体连接,但焊接时可能出现变形、焊缝存在瑕疵等问题,从而削弱箱体强度和密封效果。另外,鉴于动力电池领域持续涌现新方案,诸如固态电池、氢能电池等,这对卷压电池匣的构造与生产流程形成了新的挑战,相关厂商必须持续探索更新的制造方法来应对这些革新。

行业的一大难题在于缺少创新才能。技术革新需要投入巨额资金、优秀人才和充足时间,许多小企业因为资金短缺、研发能力不强,难以负担高额的研发费用,因此技术创新方面落后。部分大企业虽然拥有一定研发基础,但因市场竞争残酷,企业更看重短期收益,对技术革新的支持力度相对有限。进步有赖于适宜的进步氛围和协同方式,当下同领域公司间、公司与学术单位间的协作尚不密切,进步要素未能充分汇聚,阻碍了该领域的技能前进能力。

(三)市场竞争与份额争夺

行业竞争日益激烈,公司获取业务份额时遭遇严重困难。国际上,许多公司开始涉足压制式电池外壳产业,市场环境变得越来越错综复杂。顶尖公司依靠其高超的技术水平、深厚的行业积淀以及遍布全球的销售网络,在高阶市场领域确立了领先优势,例如 Novelis、Magna International 等公司,它们与世界各大汽车行业巨头构建了稳固的协作关系,获取了可观的市场占有率。国内公司近些年进步很快,不过,在技艺水准、牌子号召力这些方面,跟国际上那些公司比起来,还是有不小的距离,基本上都是混在中低端市场的,占有的市场比例也不大。

国内新能源汽车产业迅速扩张,促使众多本土公司投身辊压电池箱体制造领域,行业内部竞争日趋白热化。敏实集团、祥鑫科技等企业在国内市场获得一定进展,然而整体市场格局尚未集中,各公司间的较量主要围绕价格、品质以及服务展开。企业为抢占市场空间,既要对抗同业竞争,也需应对其他电池箱体生产技术商的挑战,例如采用钣金冲压成型技术、铝合金压铸技术等商,这些商在各个细分市场领域与辊压电池箱体商展开较量,使得市场角逐更加白热化。

市场占有率竞争也表现在客户资源竞争上。汽车厂商是辊压电池箱体的关键用户,他们对产品质量、成本、供货时间等有很高标准。公司必须持续提升产品性能和售后服务,符合用户期望,才能获得客户认可和业务合作。大型车企通常倾向于合作多家供应商,以此分散采购方面的潜在问题,从而让各公司在争夺订单时承受更强烈的竞争态势。公司还必须持续开发新的客户类型,比如新能源汽车生产企业和储能设备供应商等,目的是增加市场占有比例,不过这也要求公司投入相当多的市场开发开支和人力资源,进而推高了企业的日常开销和市场竞争风险。

勾勒行业发展蓝图

(一)技术趋势与突破方向

前瞻未来,辊压电池箱体产业在技术维度将出现诸多瞩目的发展。材料研发层面,伴随新能源汽车对续航能力、稳固程度及减重特性的需求持续增强,开拓新型优质材料势在必行。在不断提升传统高强钢与铝合金制品的优良特性过程中,部分具备更优强度重量比的新型材料,例如碳纤维复合材料、镁合金制品等,有望在滚压电池外壳制造方面实现显著进展,碳纤维复合材料密度小、抗拉能力突出且耐酸碱侵蚀,其在航空航海行业中的普遍应用充分展现了该材料的非凡品质若能在费用管理和技术流程上获得进展,达成广泛用于压延电池外壳,会显著增强外壳的减重性能,进而增加电动车的行驶距离。镁合金同样具备密度小、强度高等优点,在外壳减重方面有显著前景,未来技术进步后,或将成为压延电池外壳的关键材料。

技术革新亦是产业进步的核心路径。连续辊压制造环节,智能性与自动化程度将获得显著增强。借助尖端传感装置和智能运算方法,可达成对辊压作业的即时跟踪和精确调控,有助于提升成型精确度与产品品质,同时降低次品产生量。通过感应装置即时获取压延环节中的力矩、热度和速率等资料,借助智能运算手段加以判别和推演,随时修正压延指标,以保障制成品的均一性。针对熔接作业,激光熔接、旋动摩擦熔接等前沿熔接手段会获得更普及的采用。激光焊接优势突出,能量集中,连接迅速,焊缝优良,可达成精密效果;搅拌摩擦焊接则擅长处理传统方法难操作的材质,例如铝合金,这种连接方式接头牢固,形变轻微,有助于增强电池箱体的综合表现。

(二)市场格局与竞争态势

往后,滚压电池盒的产业分布将出现明显调整,市场需要持续攀升,同业角逐会愈发白热化,利益分配也将迎来重新洗牌。跨国大牌公司依靠其技术攻关实力、商誉号召力以及全球资源调配网络,会在优质市场领域继续把持领导权,同时积极开拓新地域,以此增强自身在整体市场中的占有率。Novelis和Magna International等公司,依靠其精湛的铝合金材料研发能力和完善的生产流程,会向世界各大汽车生产商供应优质的辊压式电池外壳,用以满足他们对于高性能新能源汽车的要求。

得益于国家扶持和本土市场有利条件,国内公司正加速科技革新与行业改造,慢慢拉近同国际巨头的距离,其在中低端领域的领先地位将更加明显,同时有望在高端领域实现突破性进展。敏实集团、祥鑫科技等公司,近些年持续增加在研究开发上的资源,着力提高自身的技术能力与产品品质,已经在国内市场获得了突出的成就。往后,它们会经由深化同本土科研单位的协作,引入尖端的技术与专才,持续开发出具备优势的新产品,慢慢增加在海外市场的占有率。此外,伴随竞争环境的恶化,产业合并的动向也会愈演愈烈。部分技术相对滞后、体量偏小的公司或许会遭淘汰或由巨型公司吞并,市场聚合度将获得提升,终将变成少数寡头企业掌管全局的局面。

(三)发展前景与潜在风险

长远来看,辊压电池箱体行业发展潜力巨大。全球新能源汽车产业不断进步,储能市场持续扩大,使得该部件作为电池系统核心构成,其需求将持续旺盛,增长势头不会减弱。新能源汽车行业里,人们对于这类车的接受程度日渐增强,同时国家层面对于新能源制造的扶持政策持续加码,由此新能源汽车的销量会持续快速攀升,进而直接促进滚压电池外壳市场的快速进步。在储能领域,可再生能源的广泛部署和智能电网的推进,将导致储能系统需求激增,作为储能电池系统关键构成的辊压电池箱体,也必将获得广阔的市场空间。

然而,行业前行也存在不少隐忧。政策层面,新能源汽车的成长与政策扶持紧密相连,倘若将来各国政策有所变动,例如补助减少、环保门槛降低等,或将对新能源汽车市场前景造成冲击,继而波及到辊压电池箱体产业,使其发展受阻。技术层面的隐患同样需要关注,电池领域的快速进步可能会引发对辊压电池箱体性能标准的新调整,倘若相关公司未能及时适应技术革新趋势,创造出满足市场期待的商品,就有可能遭遇行业边缘化的困境。市场层面的挑战同样不容小觑,原材料成本起伏不定、同行竞争日趋激烈、客户偏好不断演变等状况,都可能干扰公司的正常运作并波及其市场占有比例。所以,公司必须留意各项法规变化,积极推动技术革新,改进营销方案,这样才能防范各种可能的问题,达成长久经营的目标。

这份文件集中分析全球和国内市场滚压电池外壳的生产能力、制造量、销售量、营收额、市场价位以及未来趋势。重点研究主要参与者在全球及中国市场的产品特色、参数、定价、销售业绩、营业收入以及各自的市场占比情况。过去的资料从2020年持续到2024年,未来的估算从2025年延伸至2031年。