O crescimento da produção de veículos elétricos está a impulsionar a procura de materiais capazes de prevenir ou retardar a propagação da fuga térmica entre as células da bateria de iões de lítio e para o exterior da bateria.
Os novos materiais atingirão quase 40% do mercado
Atualmente, as espumas de encapsulamento e as lâminas de mica representam, em conjunto, mais de 80% do mercado de materiais de proteção contra incêndios para baterias de veículos elétricos. No entanto, a IDTechEx prevê que a quota combinada destes materiais irá diminuir à medida que novas tecnologias forem adotadas de forma mais ampla. De acordo com as suas estimativas, os materiais emergentes alcançarão uma quota de mercado de quase 40% até 2037, graças às suas vantagens em termos de isolamento térmico, redução de peso e integração funcional.
A empresa de consultoria sublinha que nenhuma solução isolada é completamente eficaz em todas as condições. A escolha depende de fatores como o design da bateria, o formato das células e os requisitos de segurança.
Polímeros intumescentes para reduzir os componentes
Os polímeros intumescentes estão a ganhar interesse como alternativa aos materiais tradicionais. Estes compostos expandem-se quando sujeitos a altas temperaturas e formam uma barreira isolante que ajuda a limitar a propagação do calor e do fogo. A sua principal vantagem é a capacidade de combinar diversas funções num único componente. Por exemplo, um suporte ou separador de células feito de um polímero intumescente pode substituir vários materiais atualmente utilizados para obter uma proteção equivalente.
A IDTechEx prevê também um aumento da utilização de revestimentos resistentes ao fogo, especialmente em aplicações que exijam camadas finas e leves.
Aerogéis para isolamento térmico ligeiro
Os aerogéis representam outra tecnologia com um potencial de crescimento significativo, tanto para a proteção entre células como para o isolamento de toda a bateria. Estes materiais combinam baixa densidade e reduzida condutividade térmica, com valores abaixo de 0,05 W/m·K, segundo dados recolhidos pela IDTechEx. Estas propriedades permitem limitar a transferência de calor sem aumentar excessivamente o peso do sistema, um fator importante para a autonomia e eficiência dos veículos elétricos. A consultora prevê que os aerogéis conquistem uma fatia significativa do mercado, mesmo que a quantidade física de material necessária seja relativamente pequena.
Espumas e materiais de mudança de fase
As espumas, os encapsulantes e os materiais de mudança de fase (PCMs) são utilizados principalmente em sistemas de baterias com células cilíndricas. A IDTechEx sublinha que a utilização de espumas protetoras nas baterias da Tesla contribuiu para a sua crescente adoção na indústria. Entre estas soluções, a consultora considera as espumas como uma combinação particularmente atrativa de isolamento térmico e baixo peso.
Entretanto, os encapsulantes e os materiais de mudança de fase (PCMs) continuarão a ter aplicações em sistemas de baterias mais pequenos, especialmente quando não é utilizada a gestão térmica ativa, embora representem um segmento mais pequeno do mercado.
Crescimento impulsionado pela produção de veículos elétricos
A IDTechEx relaciona a evolução do mercado de materiais resistentes às chamas com o aumento da produção de veículos elétricos e com a necessidade de melhorar a segurança das baterias. A consultora observa que as vendas mensais de veículos elétricos na Europa aumentaram 40% entre fevereiro e abril de 2016, no meio dos elevados preços do petróleo. Com o crescimento da produção e a manutenção de diferentes formatos de células, a necessidade de soluções específicas para prevenir ou limitar a propagação de incidentes térmicos também aumentará.
