1. Akkujen lämmönhallintajärjestelmät
Sähköajoneuvojen energianlähteenä toimii akku. Lataus- ja purkausprosessien aikana akku itsessään tuottaa tietyn määrän lämpöä, mikä johtaa lämpötilan nousuun. Kohonneet lämpötilat puolestaan vaikuttavat lukuisiin akun toimintaparametreihin, kuten sisäiseen resistanssiin, jännitteeseen, varaustilaan (SOC), käytettävissä olevaan kapasiteettiin, lataus- ja purkaustehokkuuteen sekä akun kokonaiskäyttöikään. Lisäksi akun sisäiset lämpövaikutukset voivat vaikuttaa haitallisesti koko ajoneuvon suorituskykyyn ja käyttöikään. Siksi tehokas lämmönhallinta on ratkaisevan tärkeää akun suorituskyvyn optimoimiseksi, sen käyttöiän pidentämiseksi ja lopulta ajoneuvon ajomatkaa maksimoimiseksi.Akun lämmönhallintajärjestelmä (BTMS)on olennainen osa auton akkujärjestelmää. Se edustaa edistynyttä teknologiaa, joka on suunniteltu parantamaan akun yleistä suorituskykyä ratkaisemalla ongelmia, kuten lämpöpurkauksia tai liiallista lämmönhukkausta, joita esiintyy, kun akkuja käytetään äärimmäisissä lämpötiloissa (joko liian korkeissa tai liian matalissa). Akun optimaalisen käyttölämpötila-alueen perusteella – ja lämpötilan vaikutuksen akun suorituskykyyn sekä akun ainutlaatuisten sähkökemiallisten ominaisuuksien ja lämmöntuotantomekanismien perusteella –BTMSperustuu rationaaliseen suunnitteluun. Tämä suunnittelu pohjautuu monitieteiseen perustaan, joka kattaa materiaalitieteen, sähkökemian, lämmönsiirron ja molekyylidynamiikan. Eri lämmönhallintajärjestelmät vaihtelevat komponenttien rakenteen, painon, kustannusten ja ohjausstrategioiden suhteen; nämä vaihtelut johtavat kunkin järjestelmän saavuttamiin erilaisiin suorituskykytasoihin.
2. Akkujen lämmönhallintajärjestelmän teollisuusketju
Akkujen lämmönhallintajärjestelmä koostuu pääasiassa lämpötilanvalvontalaitteista, jäähdytysjärjestelmästä, lämmitysjärjestelmästä ja ohjausyksiköstä. BTMS-teollisuusketjun ylävirran segmentti käsittää raaka-aineita, kuten alumiinia, lämpöä johtavia materiaaleja, muovirakeita, jäähdytysnesteitä, tiivisteitä ja liimoja, sekä erilaisia komponentteja, kuten lämpöantureita,PTC-elementit, kylmälautaset, jäähdyttimet,HV-lämmittimet,sähköiset ilmakompressorit, elektroniset puhaltimet ja paisuntaventtiilit. Keskitason segmentti keskittyy akkujen lämmönhallintajärjestelmien integrointiin. Tämän segmentin valmistajat suunnittelevat ja kehittävät räätälöityjä lämmönhallintaratkaisuja, jotka on räätälöity eri automerkkien akkupakettien erityisominaisuuksiin – mukaan lukien niiden koko, paino, sijoittelu ja toiminnalliset vaatimukset – ja suorittavat sen jälkeen komponenttien käsittelyn ja kokoonpanon täysin integroitujen lämmönhallintajärjestelmien tuottamiseksi. Teollisuusketjun loppupään segmentti koostuu uuden energian ajoneuvoista, jotka kattavat sekä henkilöautot että hyötyajoneuvot.
3. Akkujen lämmönhallintajärjestelmien kehityksen nykytila
Autoteollisuuden lämmönhallintaan kuuluu kokonaisvaltainen lähestymistapa eri ajoneuvon osien ja osajärjestelmien – kuten moottorin, ilmastoinnin, akun ja sähkömoottorin – välisen vuorovaikutuksen koordinointiin, optimointiin ja hallintaan koko ajoneuvon näkökulmasta. Sen tavoitteena on ratkaista tehokkaasti koko ajoneuvon lämpötilaan liittyvät ongelmat varmistaen, että jokainen toiminnallinen moduuli toimii optimaalisella lämpötila-alueellaan, mikä parantaa ajoneuvon polttoainetaloutta ja dynaamista suorituskykyä samalla, kun se takaa turvallisen käytön. Uusien energialähteiden (NEV) lämmönhallintajärjestelmät kehittyivät perinteisten polttoainekäyttöisten ajoneuvojen järjestelmistä; ne sisältävät perinteisissä järjestelmissä olevia yhteisiä elementtejä – kuten moottorin jäähdytystä ja ilmastointia – samalla kun niihin on lisätty jäähdytysjärjestelmiä NEV-ajoneuvoille ominaisille uusille komponenteille, kuten akulle, sähkömoottorille ja elektronisille ohjausyksiköille. Viime vuosina maani on voimakkaasti edistänyt NEV-ajoneuvoihin liittyvien teollisuudenalojen kehitystä ja antanut alalle useita intensiivisiä tukipolitiikkoja. NEV-teollisuuden jatkaessa kasvuaan lämmönhallintajärjestelmien markkinat – olennainen osa NEV-toimitusketjua – ovat luoneet uusia kasvumahdollisuuksia. Vuonna 2024 täydellisten NEV-kokoonpanojen lämmönhallintajärjestelmien markkinakoko oli 54,398 miljardia RMB, mikä on 21,32 prosentin kasvu edellisvuoteen verrattuna.
NEV-ajoneuvojen lämmönhallinta koostuu pääasiassa neljästä keskeisestä komponentista: akun lämmönhallintajärjestelmästä, auton ilmastointijärjestelmästä, sähkömoottorin ja elektronisten ohjainten jäähdytysjärjestelmästä sekä alennusvaihteen jäähdytysjärjestelmästä. Näistä NEV-ajoneuvojen lämmönhallintajärjestelmä on erityisesti suunniteltu säätelemään akun lämpötilaa ja minimoimaan lämpötilaero akkupaketin kuumimpien ja kylmimpien kohtien välillä. Tämä varmistaa, että akku pysyy optimaalisella käyttölämpötila-alueellaan, mikä suojaa sen lataus- ja purkaustehon, turvallisuuden ja käyttöiän, samalla kun se vähentää akun ylikuumenemisesta johtuvaa itsesyttymisen riskiä NEV-ajoneuvoissa. NEV-ajoneuvojen markkinaosuuden kasvaessa myös akkujen lämmönhallintajärjestelmien kysyntä kasvaa vastaavasti. Vuonna 2024 akkujen lämmönhallintajärjestelmien markkinakysyntä maassani oli 3,6795 miljoonaa laitetta.
4. Kiinan akkujen lämmönhallintateollisuuden kehitystrendien analyysi
Tulevaisuudessa akkujen lämmönhallintateknologia kehittyy kohti suurempaa tehokkuutta, parempaa turvallisuutta ja ympäristöystävällisyyttä. Toisaalta uusien energialähteiden (NEV) markkinoiden nopean laajentumisen myötä käyttäjien odotukset toimintasäteen, pikalatausominaisuuksien, turvallisuuden ja käyttöiän suhteen kasvavat jatkuvasti, mikä vaatii akuilta korkeampia suorituskykystandardeja. Tämän seurauksena tulevaisuuden akkujen lämmönhallintajärjestelmät perustuvat yhä enemmän edistyneisiin antureihin ja algoritmeihin yksittäisten akkukennojen lämpötilojen tarkan hallinnan ja ennakoivan hallinnan saavuttamiseksi. Yhdistämällä IoT- ja big data -teknologioita nämä järjestelmät valvovat akkujen toimintatilaa reaaliajassa, mikä mahdollistaa mahdollisten ylikuumenemis- tai ylijäähdytysongelmien oikea-aikaisen havaitsemisen ja ratkaisemisen, mikä pidentää tehokkaasti akun käyttöikää ja parantaa järjestelmän yleistä vakautta ja luotettavuutta. Toisaalta tehokkaiden akkuteknologioiden, kuten suurten lieriömäisten kennojen, käyttöönotto edellyttää lämmönhallintajärjestelmien kohdennettua optimointia. Jatkossa maani akkujen lämmönhallintajärjestelmissä käytetään tehokkaampia lämmönpoistomateriaaleja ja rakennesuunnittelua, kuten nestejäähdytystä tai faasimuutosmateriaaleja, alentaakseen akkujen lämpötiloja tehokkaammin, lieventääkseen lämpökiihtymisen riskiä ja parantaakseen ajoneuvon yleistä turvallisuustasoa. Lisäksi tulevaisuuden lämmönhallintajärjestelmissä painotetaan entistä enemmän kestävää kehitystä; näihin järjestelmiin integroidaan vähitellen uusia ympäristöystävällisiä materiaaleja, kuten biopohjaisia polymeerejä ja epäorgaanisia nanomateriaaleja, ympäristövaikutusten minimoimiseksi ja korkeiden suorituskykystandardien säilyttämiseksi. Lisäksi suuren energiatiheyden omaavien akkuteknologioiden kehittyessä lämmönhallintajärjestelmiä on mukautettava ja optimoitava vastaavasti sen varmistamiseksi, että energiatiheyden kasvua ei saavuteta turvallisuuden ja vakauden kustannuksella. Tämä edellyttää, että lämmönhallintajärjestelmien suunnittelussa otetaan täysin huomioon akkumateriaalien termofysikaaliset ominaisuudet ja kemiallinen stabiilius, mikä takaa koko järjestelmän pitkän aikavälin luotettavan toiminnan.
Julkaisun aika: 27. huhtikuuta 2026
