A indústria de barramentos EV inaugura uma nova era de acionamento duplo de iteração de tecnologia e expansão de mercado

À medida que a indústria global de veículos elétricos (VE) entra em um estágio de crescimento em grande-escala, o barramento de VE, como um componente central da transmissão de energia de alta-tensão, está passando por uma explosão dupla de inovação tecnológica e demanda de mercado. Dados da indústria mostram que o tamanho do mercado global de barramentos EV atingiu US$ 1,686 bilhão em 2024 e deverá exceder US$ 5,4 bilhões até 2030, com uma taxa composta de crescimento anual (CAGR) de 21,6%. Por trás desse crescimento está a necessidade urgente de que os novos veículos de energia tenham um sistema de transmissão de energia de alta-segurança e alta{10}}confiabilidade, bem como avanços contínuos na ciência dos materiais e nos processos de fabricação.

 

 

 

A principal função do Automotive BusBar é conseguir uma transmissão de alta-corrente e eficiente entre baterias, motores e sistemas de carregamento. Seu desempenho afeta diretamente a resistência do veículo, a eficiência de carregamento e a segurança. Atualmente, a indústria está realizando avanços técnicos nas seguintes áreas:

 

1. Equilíbrio entre materiais leves e alta condutividade
Os barramentos de cobre tradicionais ainda são a escolha principal, com uma condutividade térmica de 401W/mK e um coeficiente de expansão térmica de 16,5 ppm/K. No entanto, em resposta à tendência dos veículos leves, a quota de mercado dos barramentos de alumínio (a densidade é de apenas 1/3 do cobre) aumentou gradualmente. Através da tecnologia de revestimento de níquel superficial ou revestimento composto, a resistência à oxidação dos barramentos de alumínio se aproximou da dos barramentos EV, enquanto o custo foi reduzido em mais de 30%. Algumas empresas estão explorando barramentos compostos de cobre-alumínio, combinando as vantagens de ambos, para alcançar um aumento de 20% na densidade de corrente em cenários de carregamento rápido de alta-tensão.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Integração e design modular
A nova geração de barramentos de bateria EV integra componentes funcionais, como sensores e fusíveis, na matriz isolante para obter uma arquitetura inovadora de “barramento como sistema”. Por exemplo, o novo barramento integrado pode ter um módulo-de monitoramento de temperatura integrado para fornecer feedback-em tempo real sobre a temperatura do barramento e ajustar dinamicamente a estratégia de carga e descarga em combinação com o BMS (sistema de gerenciamento de bateria), reduzindo o risco de fuga térmica em 50%. Além disso, o design modular permite que o barramento se adapte a diferentes estruturas de baterias e a eficiência da produção aumente em mais de 30%.

 

3. Adaptação da tecnologia de carregamento rápido de alta-tensão
A popularidade das plataformas de alta-tensão de 800 V impulsionou a evolução dos veículos elétricos com barramento para maior densidade de corrente. Os dados mostram que os barramentos que suportam carregamento rápido de 350 kW precisam suportar uma corrente contínua de mais de 500 A, e os projetos tradicionais não conseguem mais atender à demanda. A indústria reduziu a resistência de contato para menos de 1 mΩ otimizando a área da seção-transversal do condutor, adotando uma estrutura de ouvido multipolar e um processo de soldagem a laser, e introduzindo novos materiais isolantes, como nitreto de boro, para aumentar a tensão suportável para 1.500 V.

 

O rápido aumento nas vendas globais de EV injetou forte impulso no mercado de conectores de barramento. No primeiro semestre de 2024, as vendas de veículos elétricos na China, na Europa e na América do Norte aumentaram 32% anualmente-a{4}}ano, impulsionando um aumento na demanda de barramentos. As subdivisões apresentam as seguintes características:

 

1. A conexão da bateria de energia se torna o maior mercado incremental
A popularidade dos conjuntos de baterias cilíndricas impulsionou a inovação no design de barramentos. Por exemplo, a estrutura do Battery Bus Bar com conexão bipolar superior pode evitar a obstrução do sistema de refrigeração, e o condutor e a película isolante são integrados através do processo de laminação, o que aumenta a densidade de energia da bateria em 8%. Estima-se que até 2030, o barramento para baterias de energia ocupará 69% do mercado global.

 

2. A procura por instalações de armazenamento e carregamento de energia explodiu simultaneamente
Com a implementação da tecnologia V2G (veículo para rede), a demanda por barramentos IGBT em sistemas de armazenamento de energia aumentou. Por exemplo, o barramento CC de uma grande central de armazenamento de energia precisa suportar uma corrente superior a 2.000 A. A indústria aumentou a confiabilidade do sistema para 99,9% através de um design segmentado e estrutura redundante. Além disso, o mercado de barramentos CC de alta-tensão para pilhas de superalimentação tem uma taxa de crescimento anual de 35%, tornando-se um novo pólo de crescimento na indústria.

 

3. A diferenciação do mercado regional intensifica-se
A região Ásia-Pacífico, com sua nova cadeia completa do setor de energia, ocupa 69% da participação no mercado global de conectores de energia automotiva. As empresas chinesas têm vantagens de custo significativas na área de processamento de barramentos de cobre, enquanto as empresas japonesas e coreanas são líderes em tecnologia de redução de peso de barramentos de alumínio. O mercado europeu concentra-se em barramentos integrados de alto-valor-agregado, e o preço de um único conjunto de produtos é 40% superior ao dos barramentos tradicionais.

 

Apesar das perspectivas promissoras, oBarramento EVa indústria ainda enfrenta vários desafios:
Flutuação da cadeia de suprimentos:Os preços de matérias-primas como o cobre e o alumínio são significativamente afetados pela situação internacional. A faixa de flutuação do preço do cobre em 2024 chegará a 25%. As empresas precisam bloquear os custos por meio de acordos-de longo prazo.

Atualização padrão:O mais recente padrão GB 38031-2020 da China fortalece os requisitos de proteção contra sobrecarga dos sistemas de bateria, e os barramentos precisam ser equipados com módulos de amostragem de tensão de maior precisão.

Maior complexidade do processo:A produção de Auto Bus Bars integrados envolve múltiplos processos, como soldagem a laser e moldagem por injeção, o que torna mais difícil o controle da taxa de rendimento. As principais empresas reduziram a taxa de defeitos para menos de 1% através de fábricas digitais.