工信部日前公布的數(shù)據(jù)顯示，2022年我國鋰電年總產(chǎn)值首次突破萬億元，超過1.2萬億元。重點在消費、動力和儲能三大應用領域，其中動力電池的占比超過了70%。工信部相關負責人表示：下一步，我國將從多方面推進新型電池產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
鋰電在綠色化轉(zhuǎn)型過程中將起到關鍵性節(jié)點支撐作用，隨著我國碳達峰、碳中和目標的實現(xiàn)，鋰電產(chǎn)業(yè)將迎來快速增長期。最新數(shù)據(jù)顯示，1-2月，我國動力電池累計產(chǎn)量69.6吉瓦時，累計同比增長13.3%。其中2月份，新能源汽車動力電池裝車量21.9吉瓦時，同比增長60.4%。
中國的鋰電產(chǎn)業(yè)不僅迎來快速增長期，同樣也領跑全球市場。寧德時代是全球最大的鋰電生產(chǎn)企業(yè)，日前公布的信息顯示，2022年寧德時代全球動力電池使用量市場占有率為37.0%，較上年同期提升4個百分點，連續(xù)六年排名全球第一。
動力電池的基本結構
新能源動力電池包主要由下框體、上框體、模組、電芯、高壓連接組件（如高壓接插件）、低壓連接組件（如低壓接插件）等組成，如下圖所示。下框體主要承擔電池系統(tǒng)的重量；上框體主要起防護作用，承重要求較小。
下框體作為電池系統(tǒng)主要承載部件，結構相對更為復雜。當前，電池系統(tǒng)所使用的下框體工藝主要包括鈑金工藝、冷沖壓工藝、擠出成型、壓鑄等。
鈑金拼焊下框體結構如下圖所示。
鈑金沖壓下框體結構如下圖所示。
鋁擠出成型下框體結構如下圖所示。
壓鑄下框體結構如下圖所示。
上框體主要與下框體配合，形成密閉的空間，實現(xiàn)對框體內(nèi)部零部件的保護。目前主要采用鈑金材料和復合材料。鈑金材料上框體一般采用沖壓工藝，復合材料上框體主要采用模壓工藝和注塑工藝成型。
動力電池的結構分析解決方案
新能源動力電池包結構仿真分析的完整解決方案，能夠幫助客戶全面的預測和驗證動力電池包結構的靜力性能、抗振性能、抗沖擊性能以及抗擠壓性能等。主要使用軟件工具為ANSYS Mechanica和ANSYS Dyna，涉及的仿真類型主要包括：強度分析、剛度分析、模態(tài)分析、隨機振動分析、定頻振動分析、疲勞分析、機械沖擊分析、跌落分析、擠壓分析、球擊分析等。
1.動力電池的強度分析
電池包在各種加速度慣性載荷下的強度分析，查看應力結果。
2、動力電池的剛度分析
電池包在各種加速度慣性載荷下的剛度分析，查看位移結果。
3、動力電池的模態(tài)分析
電池包的約束模態(tài)分析，查看模態(tài)頻率和模態(tài)振型。
4、動力電池的隨機振動分析
電池包在PSD譜下的隨機振動分析，查看位移和應力結果。
5、動力電池的定頻振動分析
電池包在固定頻率下的定頻振動分析，查看位移和應力結果。
6、動力電池的疲勞分析
電池包在確定振動條件和時長下的疲勞分析，查看損傷和壽命結果。
7、動力電池的機械沖擊分析
電池包在半正弦加速度慣性載荷下的機械沖擊分析，查看位移、應力以及塑性應變結果。
8、動力電池的跌落分析
電池包在指定高度下落的跌落分析，查看位移、應力以及塑性應變結果。
9、動力電池的擠壓分析
電池包在指定反力或變形下的擠壓分析，查看位移、應力以及塑性應變結果。
10、動力電池的球擊分析
電池包在指定球速下的球擊分析，查看位移、應力以及塑性應變結果。
作者：王建 安世亞太
