新能源电池包装外壳绿色化智能化生产材料

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新能源汽车
环境治理与低碳环保
智能制造与装备
前沿新材料
技术领域:先进材料
榜单金额:200 万
合作方式:联合攻关
发布日期:20241201
截止日期:-
需求发布单位: 太尔包装(昆山)有限公司
关键词: 新能源电池  外壳生产  轻量化材料  防火防撞  可拆卸设计  自动化生产  实时监控 

需求的背景和应用场景

随着全球范围内环保意识的增强和可持续发展战略的推进,新能源产业迎来了前所未有的发展机遇。新能源电池作为电动汽车、储能系统等领域的核心部件,其外壳材料的绿色化、智能化生产成为了行业关注的焦点。当前,电池外壳主要采用钢、铝和塑料复合材料,其中铝制外壳因轻质高强特性在电动汽车中应用广泛,约占80%的市场份额。然而,面对工业4.0的浪潮和智能制造的兴起,传统电池外壳生产方式在环保性、自动化程度、生产效率及产品性能等方面面临诸多挑战。特别是电池外壳的可拆卸性、热失控保护、碰撞性能及可回收性等问题,成为制约新能源电池行业进一步发展的瓶颈。同时,随着电池化学成分、封装形式和技术的快速迭代,对电池外壳材料的选择和设计提出了更高要求,亟需开发新型绿色化、智能化生产材料以满足市场需求。

要解决的关键技术问题

针对新能源电池外壳生产中的痛点问题,本技术需求旨在解决以下关键技术难题:

  • 轻量化材料开发:研发高强度钢、镁合金、铝合金及碳纤维等新型轻量化材料,以降低电池外壳重量,提升电动汽车续航能力。
  • 安全性增强:通过材料改性和结构设计,提高电池外壳的防火、防撞、防水和防篡改性能,确保电池在极端条件下的安全使用。
  • 可回收性设计:设计易于拆卸和回收的电池外壳结构,提高材料的循环利用率,降低环境污染。
  • 成本控制优化:通过优化生产工艺和供应链管理,降低电池外壳的生产成本,提高市场竞争力。

效果要求

本技术需求的实施将带来以下显著效果:

  • 技术指标提升:实现电池外壳轻量化目标(减重20%-30%),同时提升机械性能和安全性能,如耐高温、抗冲击等,满足新能源汽车对高性能电池外壳的需求。
  • 规格标准化:推动电池外壳的标准化生产,形成统一规格标准,以适应不同型号和尺寸的电池需求,降低生产和维护成本。
  • 智能制造升级:引入自动化生产线和智能监控系统,实现生产过程的实时监控和数据采集,提高生产效率和产品一致性,降低人为错误。
  • 环保标准达标:确保电池外壳生产过程符合环保法规要求,减少能耗和废弃物排放,提升材料的可回收性和环保性,助力绿色可持续发展。
  • 成本效益显著:通过技术创新和工艺改进,实现成本降低,提高产品的性价比和市场竞争力,为新能源电池行业的快速发展提供有力支撑。

1、需求背景 随着全球对环保和可持续发展的重视,新能源电池外壳的生产需要减少对环境的影响,实现绿色生产;工业4.0的推进和智能制造的发展趋势要求电池外壳生产过程实现自动化、智能化,提高生产效率和产品质量。 (1)材料使用:目前电池外壳主要使用的材料包括钢、铝和塑料复合材料,其中约80%的电动汽车采用铝制电池外壳。 (2)技术挑战:电池外壳设计面临可拆卸性、热失控保护、碰撞性能和可回收性的挑战。 (3)市场趋势:电池化学成分、封装形式和电池技术的快速变化对电池外壳的材料选择和设计提出了新要求。 2、技术需求 (1)轻量化:开发轻量化材料,如高强度钢、镁合金、铝合金及碳纤维等,以提高电动汽车的续航能力。 (2)安全性:增强电池外壳的防火、防撞、防水和防篡改性能,确保电池的安全使用。 (3)可回收性:设计易于拆卸回收的电池外壳,提高材料的循环利用率。 (4)成本控制:通过优化设计和生产工艺,降低电池外壳的生产成本。 3、预期效果 (1)技术指标:实现电池外壳的轻量化(减重20%-30%),提高机械性能和安全性能,如耐高温、抗冲击等。 (2)规格标准化:推动电池外壳的标准化生产,以适应不同型号和尺寸的电池需求。 (3)智能制造:采用自动化生产线,实现生产过程的实时监控和数据采集,提高生产效率和一致性。 (4)环保标准:符合环保法规要求,减少生产过程中的能耗和废弃物排放,提升材料的可回收性。 (5)成本效益:通过技术创新和工艺改进,实现成本降低,提高产品的市场竞争力。

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