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May 30, 2023

복합재는 EV의 배터리 경량화를 주도합니다

스티븐 무어 | 2023년 5월 15일 전기 자동차(EV)는 매우 다른 생성을 생성합니다.

스티븐 무어 | 2023년 5월 15일

전기 자동차(EV)는 내연 기관(ICE) 자동차와 매우 다른 재료 수요를 생성합니다. 지속적인 공급망 중단과 빠르게 발전하는 배터리 기술로 인해 향후 몇 년 동안 수요가 높아질 소재는 크게 달라질 것입니다. IDTechEx는 2021년부터 2033년까지 27가지 다양한 재료에 대한 수요를 결정하기 위해 배터리 화학, 에너지 밀도 및 설계 진화를 심층적으로 다루는 "전기 자동차 배터리 셀 및 팩용 재료 2023-2033" 보고서를 방금 발표했습니다. 전기자동차, 버스, 트럭, 밴, 이륜차, 삼륜차, 소형차 등의 시장.

에너지 밀도 증가 및 차량당 소재 사용량 감소 추세에도 불구하고, 전기차 시장의 급속한 성장으로 인해 전기차 배터리 소재 수요는 12배 이상 증가할 것으로 예상되며, 시장 가치는 2022년까지 연평균 26% 성장할 것으로 예상됩니다. 그리고 2033.

배터리 셀의 에너지 밀도를 높이는 것이 매우 중요하지만, 배터리 팩 전체를 구성하는 것도 배터리 에너지 밀도를 향상시키는 훌륭한 방법입니다. 무게를 줄이는 핵심은 기존 알루미늄과 강철 대신 복합재와 폴리머를 채택하는 것입니다.

현재 배터리 구조의 대부분은 알루미늄으로 제작되지만 많은 디자인에서는 무게를 줄이고 더 복잡한 모양을 만들기 위해 복합 인클로저 뚜껑을 채택했습니다. 사용 가능한 재료의 이점을 결합하기 위해 다중 재료 배터리 인클로저를 향한 추진력이 있습니다. 복합 또는 폴리머 인클로저의 주요 고려 사항은 전자기 간섭(EMI) 차폐 및 화재 방지입니다. 이는 나중에 추가하거나 재료 자체에 통합할 수 있습니다.

열 관리는 셀을 최적의 작동 온도로 유지하는 데 중요하며 냉각판 및 냉각수 호스와 같은 구성 요소가 필요합니다. 셀과 냉각 구조 사이의 열 전달을 돕기 위해서는 열 인터페이스 재료가 필요합니다. 열 폭주가 셀 사이와 배터리 팩 외부로 전파되는 것을 방지하려면 수동 방화 재료가 필요합니다. 이러한 열 관리 재료 및 구성 요소를 통합하는 방법은 특히 셀-투-팩 설계를 채택하면서 단순화되고 있지만 수요가 증가함에 따라 중요한 작동 구성 요소로 남을 것입니다. 폴리아미드와 같은 플라스틱은 이러한 냉각 시스템에서 핵심적인 역할을 합니다.

업계에서는 또한 셀을 포장하는 데 사용되는 재료의 양을 점차 줄여 셀이 차지하는 팩의 무게와 부피의 비율을 높였습니다. 이와 관련하여 단계 변화는 모든 셀을 직접 함께 포장하기 위해 모듈식 설계를 제거한 셀-투-팩 설계를 채택한 것입니다. 이로 인한 소재 감소에도 불구하고, EV 시장의 급속한 성장은 배터리 팩에 사용되는 많은 소재의 수요가 증가할 것임을 의미합니다.

IDTechEx 보고서는 알루미늄, 강철, 구리, 리튬, 코발트, 니켈, 망간, 전해질, 철, 인, 바인더, 케이싱, 카본 블랙, 실리콘, 분리막, 탄소 나노튜브, 탄소 섬유 등 셀과 팩에 사용되는 재료를 예측합니다. 강화 플라스틱, 유리섬유 강화 플라스틱, 방열재, 방화재, 전기 절연재, 냉각판, 냉각수 호스 등이 있습니다.

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