鉅大LARGE | 點擊量:1564次 | 2019年05月20日
動力電池連接器市場獲益頗豐
機遇與挑戰并存
受益于補貼政策以及多年市場培育,中國新能源車在世界的份額不斷提升。隨著新能源汽車迎來爆發式增長,動力電池銷量也直線上升。
2017年中國鋰電池市場規模達1350億元,動力電池產值725億元,動力電池產值占比達到了54%,超過數碼鋰電池,汽車成為鋰電池消費結構中占比最大的領域。
2019年1月8日,高工產業研究院(GGII)通過最新發布的《動力電池字段數據庫》統計顯示,2018年我國新能源汽車生產約122萬輛,同比增長50%,動力電池裝機總電量約56.98GWh,同比增長56%。
新能源汽車和動力電池裝機量高速發展的同時也帶來了一個新的重要難題。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
按照動力電池平均使用壽命4-6年的期限計算,這就意味著2012-2014年裝車的動力電池報廢期臨近,所以2018年也被稱之為是動力電池報廢元年。
動力電池的容量衰減至80%以下時就會被廢棄,實際使用時間約為3-6年。根據數據顯示,2017年動力電池的報廢量約2萬噸,到2020年我國動力電池報廢量將達到24.8萬噸。動力電池含有大量的有害金屬,如果不能得到妥善處理,將存在安全隱患、環境污染等一系列的問題。
今年1月10日,深圳明確出臺政策補貼——《深圳市2018年新能源汽車推廣應用財政支持政策》,鼓勵動力電池回收,深圳也因此成為國內首個設立動力電池回收補貼的城市。
目前,已經幾家具備回收能力的的大型企業在嘗試動力電池回收。比如,比亞迪通過委托授權經銷商來回收自家車型廢舊動力電池。
但是由于利潤空間不大,大部分企業不愿意回收廢棄電池,動力電池的回收規模難以在大范圍內鋪開。但是值得期待的是,在未來或許能夠取得技術上的突破來實現動力電池的有效回收。
廢棄動力電池數量巨大,因此一旦動力電池回收形成規模利潤也非常高,甚至會引發一個新的產業鏈。動力電池回收或將成為新能源汽車行業的想新熱點。
突破困境
日前,《國際線纜與連接》記者宋蕾采訪了深圳南方德爾汽車電子有限公司硬件工程師黃亮先生。黃工對新能源汽車未來的發展前景表示看好,但是認為動力電池的續航能力仍然是有待突破的一個技術關鍵點。
陳雷博士是容大智造首席科學家,主要負責商業化戰略和技術開發方面。在談到動力電池長久續航的問題時,陳雷博士說:“對于企業來講,技術發展的夠不夠并不是問題,關鍵是企業如何去應用技術。”
陳雷博士認為當前國內的新能源汽車產業與國外的新能源汽車產業區別有3個方面。
首先,國內市場環境更廣。從兩輪小車,三輪車,低速車,高速車等各種類型都有。其二,中國有最完善的汽車制造供應鏈。其三,是政府對新能源車企的大力扶持。
深圳市力通威電子科技有限公司研發部經理莫軍在接受采訪時表示:“新能源汽車動力電池需要突破的最主要安全性這塊。據我了解,新能源汽車還有輻射這一塊的問題也沒有解決,有很多開新能源,純電動新能源車的人,兩三年后頭發掉不少。”
矩電新能源(蘇州)有限公司研發部經理王之偉:“要保證新能源車的續航能力,第一個肯定是做電池得做好,第二個是用電池的用好。DMS可能要改革,現在的方案是行不通的。”
長安新能源汽車科技有限公司總工程師楊波指出,對于未來電動汽車電池選擇分為兩個層面,一個是供應鏈層級,一個是技術層級,這兩個層級從現在來說,都是沒有答案的。
“現在我們售后成本非常高,單款車一次超過200萬元,有的車售后次數超過2-3次,我們現在推大數據和智能互聯,我們要進行在線升級,實時進行監控,包括數據刷新、安全策略的更新,保證整個電池的安全性能。”楊波指出,在這種情況下,戰略合作機會凸顯,未來長安將加強和正極材料、負極材料、下游供應商進行綁定合作。
萬向A123電芯開發總監李凡群也認為,“產業鏈的協同必須要做,而且是要堅決做,不做沒有前途。”
連接器釋放潛力
動力電池連接器亦稱作動力電池接插件、插頭和插座,一般是指連接兩個有源器件傳輸電流的器件。動力電池連接器的作用非常單純:在電路內被阻斷處或孤立不通的電路之間,架起溝通的橋梁,從而使電流流通,使電路實現預定的功能。動力電池連接器形式和結構是千變萬化的,隨著應用對象、功率、應用環境等不同,有各種不同形式的連接器。
在整個行業都在努力輕量化、降成本的大勢下,用鋁材在各個可能的環節替代銅材鋼板,是在設計動力電池連接器時最容易想到的也是比較切合實際的方法。
矩電新能源(蘇州)有限公司研發部經理王之偉先生在接受采訪透露,公司目前物理連接解決方案主要使用銅鋁復合帶,通訊方面則使用限速。公司一般是用螺絲連和焊接和激光焊進行物理連接,而一般用貼片機、貼片方案,鋁瓷焊和限速來進行通訊連接。
中航光電科技股份有限公司連接器研究所副所長郭輝在接受采訪時簡單介紹了公司現有的動力電池互連解決方案:“內部的話,公司的產品主要涉及內部模組內、標準模組內、電機與電機之間的一個互聯。外部互連方案相對就比較多了。動力電池這塊分為輸入和輸出。輸入的話主要是跟快充那邊相連的。輸出的話,主要是動力輸出與配電單元進行互聯、另外還有電裝、電池加熱和信號傳輸。公司提供的解決方案另外也包括電池和MSD這塊。”
動力電池連接器的安全、可靠運行是保證電動汽車動力系統正常運行的核心器件,動力電池連接器是電動汽車動力系統上不可或缺的一部分,動力電池連接器安全性、可靠性、環保的是動力電池連接器設計的要點。
由于當前在動力電池高壓連接器部分國內還沒有發布國家標準,大多企業是執行企業標準或參照其它同類產品的標準執行,或者直接借用其它行業使用的連接器,上述原因對連接器在使用過程中的安全及互換性帶來挑戰。
對此,深圳市力通威電子科技有限公司研發部莫經理和中航光電郭所長均表示安全性是動力電池連接器目前內面臨的一大技術挑戰。
隨著新能源汽車電驅動單元的功率需求越來越大,對連接器的工作電流和電壓提出了越來越高的要求,傳統連接電壓在14V左右,而電動汽車高壓連接器電壓達到400-600V。
中航光電郭所長表示:“連接器肯定從往大功率、高容量、高密度的方向發展。另外還有電池包的一個冷卻,以及這一系列的相關特征,連接器都是肯定是要往這發展。”
“我覺得在連接器術這一塊,基本上國內廠家和國外的在技術方面的差距是很小的。我覺得主要在基礎方面的東西可能差距還是比較大一點。像基礎材料,還有技術處理工藝這一類的。”郭所長接著說道。
王之偉先生表示,動力電池連接器應該會朝著集成度更高的趨勢發展,而不可能像現在一個銅排只能用來連接一個東西,連接器有可能會朝分層式演進。
隨著國家政策對新能源車的扶植,動力電池連接器市場將被極大拉動。面對不斷擴大的市場規模,動力電池連接器很有可能朝標準化的方向發展來適應行業發展。這也意味著成本和輕量將成為未來動力電池連接器供應商競爭的兩大焦點。
郭所長:“隨著政策的發展的話,跟傳統車是一樣,成本會要求越來越高。另外一個隨著成本降低的話,電池包上有具備快插功能的連接器會逐漸減少,可能會往IPP一類的,就是不快插、低成本的那種連接器上發展。”
隨著新能源汽車的不斷發展,動力電池連接器在設計上也不斷面臨新的技術難題,總體上來看集中在安全性和生產成本兩大塊。連接器制造商想要保證市場占有率,甚至是搶占市場先機,就要順應整機的技術發展趨勢及時對動力電池連接器做出創新的設計調整。
協同共贏
作為新能源汽車動力電池的關鍵下游供應商,連接器廠家在積極發力為新能源汽車產業鏈協同做出布局。
深圳市力通威電子科技有限公司莫經理認為:“動力電池連接器這一塊后面會由整機這一塊來決定,就是由汽車的終端來決定。因為光做電池或者光做板,最終很容易被淘汰出局。要實現長足發展,連接器企業最終肯定會跟新能源汽車公司綁定,成為一種戰略合作關系,或者達成類似的合作。我認為是這樣。因為連接器企業只做板端,而不做整機肯定是沒有出路的。”
合力泰副總經理顧志明透露:“彼時比亞迪電池結構件負責人發現采集線束存在一些問題,希望我們能幫助優化解決。早期并沒有適合的材料,經過長時間的摸索,在絕緣保護、可靠性、工藝等方面付出了很多努力,最終共同研發出完全能夠取代傳統線束的FPC產品。”
相比于傳統線束,合力泰FPC線束方案布局規整、結構緊湊,擁有高度集成、自動化組裝、裝配準確性、超薄厚度、超柔軟度、輕量化等諸多優勢,在比亞迪動力電池上批量應用已達4年之久,是一款經過實踐充分檢驗的成熟應用產品。
顧志明說:“我們跟比亞迪合作,經歷了很多東西。在我們與新客戶溝通時,會把一些好的經驗告訴客戶。通過與客戶的深入溝通,可以讓產品更加完善、壽命更長。”
“企業的發展應該緊緊抓住產業、政策發展的脈搏。新能源汽車是我國汽車產業發展的大勢所趨,同時也是一塊巨大的市場。2014年我們跟隨客戶需求和國家的政策風向轉型,將重心逐漸轉向了新能源汽車領域。”君奧連接器總經理蔡友新表示。
現階段,君奧已經成功轉型新能源汽車線束領域,其主要產品涵蓋了BMS線束、車燈模組線束、整車的中控線束、儲能模塊線束等等。
“今年國家的政策比較清晰明朗,不會有很大的波動,這給行業上下游企業創造了發展機遇。并且經過這兩三年的磨合,行業已經步入正軌,競爭格局已經升級,我們一直在積極調整自己的位置,通過在創新路上的不懈努力來應對市場挑戰,相信在接下來的一兩年,我們將會有跨越式發展。”蔡友新表示。