Рост производства электромобилей стимулирует спрос на материалы, способные предотвратить или замедлить распространение теплового разгона между литий-ионными аккумуляторными элементами и за пределы батарейного блока.
Новые материалы займут почти 40% рынка
В настоящее время на долю пенополиуретановых инкапсулятов и слюдяных листов приходится более 80% рынка огнезащитных материалов для аккумуляторов электромобилей. Однако, по прогнозам IDTechEx, их совокупная доля снизится по мере более широкого внедрения новых технологий. Согласно их оценкам, к 2037 году доля новых материалов на рынке достигнет почти 40% благодаря их преимуществам в теплоизоляции, снижении веса и функциональной интеграции.
Консалтинговая фирма отмечает, что ни одно решение не является полностью эффективным во всех условиях. Выбор зависит от таких факторов, как конструкция батареи, формат элементов и требования безопасности.
Вспучивающиеся полимеры для уменьшения компонентов
Вспучивающиеся полимеры вызывают все больший интерес как альтернатива традиционным материалам. Эти соединения расширяются при воздействии высоких температур и образуют изолирующий барьер, который помогает ограничить распространение тепла и огня. Их главное преимущество заключается в возможности сочетать несколько функций в одном компоненте. Например, опора для ячеек или разделитель, изготовленные из вспучивающегося полимера, могут заменить несколько используемых в настоящее время материалов для достижения эквивалентной защиты.
Компания IDTechEx также ожидает увеличения использования огнестойких покрытий, особенно в тех областях применения, где требуются тонкие и легкие слои.
Аэрогели для легкой теплоизоляции
Аэрогели представляют собой еще одну технологию со значительным потенциалом роста, как для защиты ячеек, так и для изоляции всего аккумуляторного блока. Эти материалы сочетают в себе низкую плотность и пониженную теплопроводность, значения которой, согласно данным IDTechEx, составляют менее 0,05 Вт/м·К. Эти свойства позволяют ограничить теплопередачу без чрезмерного увеличения веса системы, что является важным фактором для запаса хода и эффективности электромобилей. Консалтинговая фирма прогнозирует, что аэрогели займут значительную долю рынка, несмотря на относительно небольшое физическое количество необходимого материала.
Пены и материалы с фазовым переходом
В аккумуляторных системах с цилиндрическими элементами в основном используются пенопласты, герметизирующие материалы и материалы с фазовым переходом (PCM). Компания IDTechEx отмечает, что использование защитных пенопластов в батареях Tesla способствовало их более широкому распространению в отрасли. Среди этих решений консалтинговая компания считает пенопласты особенно привлекательным сочетанием теплоизоляции и малого веса.
Между тем, герметизирующие материалы и материалы с фазовым переходом будут по-прежнему находить применение в небольших аккумуляторных системах, особенно когда не используется активное управление тепловым режимом, хотя они и занимают меньший сегмент рынка.
Рост обусловлен производством электромобилей
Компания IDTechEx связывает эволюцию рынка огнестойких материалов с ростом производства электромобилей и необходимостью повышения безопасности батарей. Консалтинговая компания отмечает, что ежемесячные продажи электромобилей в Европе выросли на 40% в период с февраля по апрель 2016 года на фоне высоких цен на нефть. По мере роста производства и сохранения различных форматов элементов питания будет возрастать и потребность в специальных решениях для предотвращения или ограничения распространения тепловых воздействий.
