电动汽车电池的能量密度不断提高，但创新不仅仅局限于电池。大部分改进也来自于电池的封装方式。一般来说，这意味着整个包装中使用的材料数量正在减少。随着材料供应商希望利用快速增长的电动汽车市场，在材料强度持续下降的同时，还有哪些机会?

IDTechEx报告称通过降低电动汽车电池组的材料强度来增加机会

IDTechEx 最近发布了一份新报告《2023-2033 年电动汽车电池和电池组材料》，该报告深入探讨了历史和未来的材料需求，考虑了电池内的 16 种材料类别和包装中的 11 种材料类别。

自 2015 年以来，电池组中材料的强度(不包括电池)每千瓦时下降了 50% 以上。这是磷酸铁锂电池大规模重新进入市场的部分原因。OEM 和电池制造商能够实现的更高封装效率在一定程度上抵消了 LFP 较低的能量密度。比亚迪的 Blade 电池就是一个典型的例子，其中非常长的 Blade LFP 电池横跨电池组的宽度，并以电池到电池组的设计直接堆叠在一起。这种方法极大地提高了电池与电池组的比率，特别是对于比亚迪来说，从大约 40% 提高到 60%(体积)。

尽管每辆车的材料强度有所下降，但仍有几种材料会保留下来，因为它们为电池组提供核心功能。随着电动汽车市场的快速增长，尽管每辆车的利用率下降，但对这些产品的需求仍将继续增长。这些材料的一些例子包括外壳、热管理组件(冷板、冷却剂软管等)、防火材料、母线、电绝缘体和许多其他电池间材料。

所有这些材料的关键是减轻重量和成本。但对于细胞间的一切来说，多功能性变得越来越重要。随着电池组内辅助材料和结构的减少，电池间材料必须承担更多功能。虽然通常采用多层材料来提供热绝缘、电绝缘、抗压和防火功能，但新材料需要提供其中几种功能。虽然单独使用这些材料可能成本更高，但它们可以替代多种其他材料，从而简化制造并降低系统成本。

电池外壳(或托盘、盖子、结构等)将始终是电池组的关键组件，即使它开始变得更加集成到车辆中。在这里，金属是最常见的选择，钢通常用于结构支撑，铝因其轻质特性而被使用。汽车市场在这些材料的制造和应用方面拥有丰富的经验。然而，为了减轻重量、创造更具体的几何形状并提供其他功能，人们对复合材料或聚合物部件越来越感兴趣。IDTechEx 估计，不包括结构变化的复合材料外壳可以将电池组的能量密度提高多达 7%(通过定制设计可能可以进一步改进)。虽然这个数字看似很小，

复合电池盖变得越来越普遍，例如福特的野马 Mach-E 和 F150 Lightning。当然存在挑战，例如，提供 EMI 屏蔽、防火性能以及克服行业对金属的依赖。然而，这些都是可以解决的问题，IDTechEx 预测复合/聚合物外壳材料将增长 19 倍。全聚合物电池外壳是可能的，尽管在当前市场上可能雄心勃勃，但用阻燃聚合物取代电池组结构的各个部分对于电动汽车市场的供应商来说无疑是一个绝佳的机会。