隨著經濟技術的發展,新能源汽車已經成為了汽車行業中頗受矚目的產業,它不僅能滿足人們對節能環保的追求,還能降低大眾使用汽油車的開支。然而就目前市場上的實際情況來看,新能源車的降本仍是這個行業的熱門問題。本文將會詳細論述新能源汽車電池結構件,并針對結構件應如何持續降本進行探討。1、從廣義上看,電池結構件包括了電芯頂蓋、正負極軟連接、電池軟連接排、鋼/鋁外殼等,從狹義上看,鋰電池結構件主要是指頂蓋和殼體等。電池結構件可以起到傳輸能量、外觀裝飾、承載電解液、保護安全性等作用,還能根據應用領域不同,具備防腐蝕、抗震性、可連接性等特定功能。電池結構件在電池中發揮著重要作用,與鋰電池的能量密度、密封性等性能具有極強的關聯性。
2、從產品形態來看,電池結構件大致分為方形電池結構件、圓柱形電池結構件、軟包鋰電池結構件等。其中,方形電池結構件為市面上的主流產品,市場占比最多;其次為圓柱形電池結構件其次;軟包電池結構件排名第三,市場占比則最低。按照電池封裝技術路線的不同,主要有方形、圓柱、軟包三種形狀,對應的結構件分別為方形結構件、圓柱結構件和鋁塑膜。在硬殼結構件(圓柱和方形)中,蓋板結構較復雜,由防爆片、極柱等部件組成;而鋁塑膜目前主要市場份額仍由日韓企業占領。
二、電池結構件行業產業鏈結構與價格占比
目前,我國鋰電池結構件產業鏈已經形成。鋰電池結構件行業產業鏈涉及多個環節,從原材料供應、加工制造到最終應用于各個領域,形成了完整的上下游發展體系。
從成本構成和制造工藝來看,結構件(包括圓柱、方形結構件及鋁塑膜)均屬于金屬材料加工行業,生產成本中原材料成本占到50%以上,其次是制造費用(折舊攤銷及電力成本)和人工成本。原料端則是方形鋁殼結構件原料以鋁合金為主,其次為銅、鋼材、塑料等;鋁塑膜的原料為鋁箔、尼龍、聚丙烯等,輔以必要的粘結劑。原材料供應的穩定性很大程度決定了生產的成本以及材料價格的漲幅與高低,對原材料進行管控及創新是電池降本的其中一個途徑。那么電池結構創新及封裝工藝改良則是降本的第二條道路。
從封裝工藝看,方形電池繼續主導國內市場。2023年方形電池占據85%市場份額。電動汽車采用的方形電芯也各有不同,空間利用率更高也更靈活,因為要應對不同空間的利用,會對不同的客戶要求進行定制化生產,間接導致成本也略高于圓柱。之后還有更多種類的電芯和配套生產線,生產和維護都需要支出,這些也都會分攤到電池成本里,進而體現到價格上。
但靈活性高的背后是標準化程度低,工藝很難達到統一,因此方形電池封裝工藝的制造成本降低還存在一定空間。
鋰電池頂蓋結構復雜精密、承擔能量傳輸和防爆泄壓作用。鋰電池蓋板由10 多種元器件組合而成,主要由蓋板、正負極極柱、注液孔、翻轉片、防爆片等結構組成,價值量約是殼體2倍。除了基本技術,因為方形電池安全性的要求,結構件也發展了眾多延伸技術:如核心件防爆閥防爆設計等,主要用于蓋板結構的優化升級。五、電池防爆片,技術壁壘高,價格受到多種因素的影響
制造工藝:方形動力電池防爆片的制造工藝是最大的技術壁壘,普遍使用沖壓進行生產。前文提到:方形電芯沒有一個統一的規格,所以每家廠商在方形電池規格和防爆需求方面都有所不同,防爆片的標準也就愈來愈多,這就必然需要投入不小資金開設模具。
成本構成:影響電池防爆閥價格的因素:包括材質、尺寸、生產工藝等。防爆片一般采用鋁帶制作,表面刻有防爆刻痕。由于對爆破壓強區間精度的要求較高,目前該種鋁帶主要依賴進口,價格會遠高于普通鋁帶,制造工藝較為復雜。原材料成本會直接影響到電池防爆片的生產成本。
建議選擇生產廠家統一的電池防爆片標準件,減少開模的費用同時可以縮短研發周期,以達到降本的目的。在如今呼吁國產替代化背景下,如果可以保證電池防爆片的一致性及長久的安全性,也可對國產材料進行嘗試。