力士乐 TS输送线系统为大型和重型电池组装配提供输送

图片来源：博世力士乐

在电池生产企业为2024年制定战略时，了解行业当前和预期发展趋势，对于确保企业市场适应性，为引入新材料和新方法做好准备至关重要。

在接下来的一年，可持续发展仍然是电池生产企业最关注的重点。企业将通过整合新的、容易获取的资源，并采用节能工艺，来确保企业的可持续发展。电池行业正在迅速扩大规模，以满足日益增长的汽车需求，这些变化需要整个生产基地保持一致，以便在企业根据趋势进行调整时保持一致性。

干电极涂层

在电池制造过程中，在金属箔的顶部添加一层活性材料，形成电极。传统上，这一过程需要使用有毒的湿溶剂。干燥过程可能长达24小时，既耗费能源和时间，又需要回收和重新蒸馏有害溶剂。

电池生产企业正在用干式电极涂层取代复杂的涂层工艺，从而省去了漫长的干燥过程和有毒溶剂的处理过程，而有毒溶剂会改变涂层电极的理化性质。在此过程中，粉末与聚合物粘合剂混合，起到胶水的作用。然后将这种“胶水”涂在金属箔上。通过压力和温度的变化，混合物会附着在金属箔上。干涂层工艺大大缩小了电池的尺寸，降低了成本，减少了能耗和生产周期。

磷酸铁锂（LFP）化学

随着北美汽车生产企业从使用镍和钴的电池过渡到使用磷酸铁锂电池，预计将有更多的电动汽车使用磷酸铁锂电池，因为这些材料很难从地球上提取。镍钴化学物质还容易发生热失控，引发安全问题。

与NMC（镍锰钴）和NCA（镍钴铝）电池相比，LFP电池的一个主要区别是使用寿命更长。这些电池在老化过程中还能保持较高比例的电量，而且随着时间的推移，降解程度很小。通过在电池化学中使用不易燃的电解液，这些设备也更加安全，消除了锂离子或铅酸电池产生的有毒气体和废气问题。这些特性也使LFP电池在处理和弃置时更加安全。

无模组电池技术（CTP）设计

在当前的模块化设置中，至少要使用两种独立的热界面材料来保持温度。然而，额外的重量和尺寸导致电池组能量密度降低。电动汽车生产企业已开始取消模块和相关硬件，直接将电池置于电池组中，从而提高了批量利用率和生产效率，同时减少了必要部件的数量。这一工艺提高了电池组的能量密度，减少了冷却板的加热或冷却负荷。

CTP设计最显著的影响是对车辆续航里程的积极影响。CTP设计重量更轻，使生产企业能够将电池组体积利用率提高20%至30%。这是一个关键的差异化因素，因为40%的美国人家里没有汽车充电器。增加电池的续航里程可以增加潜在电动汽车车主的数量。

虽然电动汽车生产企业寻求减少能源消耗的方法似乎有悖常理，但电动汽车的生产足迹大约是传统内燃机汽车的两倍。一项研究发现，46%的电动汽车排放来自生产。

钴和镍等材料的开采会向环境释放有毒气体，对当地造成严重影响。此外，运输这些沉重的电池也会对环境造成影响。通过降低能耗和电池重量以及寻找替代材料，电池生产企业正在努力减少对环境的影响，使电动汽车行业更接近零排放。

从2021年到2022年，电动汽车的销量增长了55%，并有望从2023年占美国汽车总销量的7%上升到2030年的50%。需求的增加要求生产企业提高材料生产，从而推动了对更高速自动化和材料传输解决方案的需求。连接性和数据可用性是提高这些产品的生产并保持预期质量的关键。