吉林市是中國碳纖維產業“搖籃”，原絲產能全球第一、碳絲產能全球第二，形成了較為完整的碳纖維全產業鏈條。可為項目提供充足的原材料。

市場前景

電池箱市場現狀

電池箱體（電池托盤）是新能源汽車電力系統的重要組成部分，是電池系統安全性的重要保障，同時也是電動汽車定制化程度較高的零部件。汽車電池總體結構可分為動力電池模塊、結構系統、電氣系統、熱管理系統、BMS等。電池結構系統，即新能源汽車電池托盤，是電池系統的骨架，可為其他系統起到抗沖擊、抗震動及保護作用。

電池箱體主要作用包括強度支撐、防水防塵、防火防熱擴散、防腐蝕等。動力電池箱體一般安裝在汽車底盤下方的安裝支架上，包括箱體上蓋、端板、托盤、液冷板、底護板等金屬結構，上下箱體通過螺栓或者其他方式連接，中間結合面運用IP67級別的密封膠墊密封。

電池箱體業務市場規模隨新能源車銷量增長迅速上升。從全球市場規模來看，據相關數據顯示，2023 年全球新能源動力電池盒市場規模約為 586 億元，增速超35%，預計 2030 年全球新能源動力電池盒市場規模將達到 2085 億元。其中，電池盒箱體2023年市場規模約為 293 億元， 2030 年預計將突破 1000億元，市場空間廣闊。

2020-2030年全球新能源動力電池盒市場規模、增速及預測

 

 

 

電池包中箱體重量占比較大，輕量化是發展趨勢?！豆澞芘c新能源汽車技術路線圖2.0》指出，2035年純電動乘用汽車輕量化系數降低35%，同時將車輛輕量化系數、載質量利用系數、掛牽比等作用衡量整車輕量化的依據。在電動汽車的各總成系統中，動力電池系統總成的重量占比約30%；在動力電池系統中，以特斯拉Model 3電池包為例，電芯、下箱體、上蓋、模組殼體及支架和BMS系統的質量占比分別為63%、6%、3%、12%、11%，其中上下箱體和模組殼體及支架的重量占比合計約20%，因此電池箱體輕量化成為提高電池包質量能量密度的重要途徑。

碳纖維電池箱市場需求

電動汽車相較于傳統汽車具有明顯的優勢，例如技術相對成熟，只需要有電力供應的地方就可以讓汽車充電等等，但是電動汽車也具有明顯的缺點，最為明顯的就是汽車電池箱過重和鋰電池蓄電量少，如果增加電池數量勢必會加重汽車負擔，影響汽車行駛的性能。想要解決這些問題，除了在設計方面進行優化外，選擇碳纖維代替傳統金屬也是有效途徑之一。

隨著燃油價格的上漲，新能源汽車迎來了良好的前景。各個新能源汽車廠家為了能讓自家生產的車更多地占據市場，紛紛在續航里程方面加大投入研發。目前，雖然新能源車的未來前景一片大好，但是它的續航里程一直是硬傷。很多車主是更看重新能源車的，但是由于續航太短因此放棄了新能源汽車，投向了燃油車的懷抱。為了提升新能源汽車的續航，汽車廠家在研制更高效的電池的同時也在通過降低汽車重量來提升續航，碳纖維復合材料應用于電池箱體更有優勢。

碳纖維復合材料產品最突出的特點就是重量輕，將碳纖維復合材料應用于新能源汽車電池盒可謂是天作之合，與傳統金屬材料電池盒相比碳纖維電池盒可以實現減重40%。這對于新能源汽車是非常友好的。大大地提高了新能源汽車的續航里程，增加新能源汽車的競爭優勢。碳纖維復合材料電池盒的強度也更加強大，有著很好的抗沖擊性，即使在汽車受到沖擊的情況下，碳纖維電池盒可以很好地吸能，從而保護電池安然無恙。碳纖維復合材料電池箱體的熱脹冷縮系數很小，不管是在高溫的環境還是低溫環境，碳纖維電池盒都可以保持性能的穩定。

在政策和市場的雙重作用下，2022年我國新能源汽車依然保持爆發式增長，全年產銷量分別完成705.8萬輛和688.7萬輛，同比分別增長96.9％和93.4％，連續8年位居全球第一。并且，新能源汽車的市場占有率達到25.6％，高于2021年12.1個百分點。

隨著碳纖維生產技術的不斷成熟，新能源汽車的快速發展，將會對碳纖維電池箱需求量進一步加大，未來碳纖維電池箱的發展前景良好。

技術分析

碳纖維動力電池箱主體結構層由碳纖維布鋪附而成，并且輔以樹脂，在連接處使用了金屬接頭，金屬接頭和主體結構層之間用結構膠連接。電池模塊組和箱體之間采用金屬緊固件進行連接。

為了增加零件的強度和模態，在一些大面積的結構面上，加強筋是提高結構穩定性的典型形式，而帽形筋條相對來說承載效率高、重量低，本電池箱體采用了類似帽形筋條凸筋和凹筋對結構進行了加強。鑒于連續纖維復合材料的特性，碳纖維加強結構凸筋和凹筋處做等厚設計。

在鋪層設計方面，電池箱可采用共10層碳纖維平紋織布加樹脂的設計。鋪層時主要考慮了以下注意事項：鋪層角的均衡性、同一鋪層方向的數量要求、鋪層的對稱性、鋪層層間角度的偏差、限制最大連續鋪層數。

在連接設計方面，電池模塊需要通過電池箱體連接在車體上，電池箱體在連接處采用了金屬緊固件進行連接，這些緊固件部分采用埋入方式，通過控制埋入的深度使連接處能夠承受較高的拉伸強度；部分緊固件和碳纖維本體之間采用結構膠粘結在一起。

最后可利用有限元仿真分析軟件對以上設計進行驗證，分析結果表示該碳纖維復合材料電池箱在結構模態、機械沖擊和結構疲勞方面完全滿足要求，并且輕量化效果明顯。

結合碳纖維復合材料電池箱可達十年以上的使用年限，相較傳統材料車用電池箱，碳纖維復合材料電池箱在輕量化、耐用性以及使用年限等方面都擁有明顯優勢。