L’industrie des barres omnibus pour véhicules électriques inaugure une nouvelle ère de double dynamique d’itération technologique et d’expansion du marché

Alors que l'industrie mondiale des véhicules électriques (VE) entre dans une phase de croissance à grande échelle-, le jeu de barres pour véhicules électriques, en tant que composant essentiel du transport d'énergie à haute tension-, connaît une double explosion d'innovation technologique et de demande du marché. Les données de l'industrie montrent que la taille du marché mondial des jeux de barres pour véhicules électriques a atteint 1,686 milliard de dollars américains en 2024 et devrait dépasser 5,4 milliards de dollars américains d'ici 2030, avec un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 21,6 %. Derrière cette croissance se cache le besoin urgent pour les véhicules à énergies nouvelles de disposer d'un système de transmission de puissance à haute-sécurité et haute-fiabilité, ainsi que des percées continues dans la science des matériaux et les processus de fabrication.

 

 

 

La fonction principale de l'Automotive BusBar est d'obtenir une transmission de courant élevée et efficace entre les batteries, les moteurs et les systèmes de charge. Ses performances affectent directement l’endurance du véhicule, l’efficacité de la charge et la sécurité. À l’heure actuelle, l’industrie réalise des avancées techniques dans les directions suivantes :

 

1. Équilibre entre matériaux légers et haute conductivité
Les jeux de barres en cuivre traditionnels restent le choix courant avec une conductivité thermique de 401 W/mK et un coefficient de dilatation thermique de 16,5 ppm/K. Cependant, en réponse à la tendance des véhicules légers, la part de marché des barres omnibus en aluminium (la densité n'est que d'un tiers de celle du cuivre) a progressivement augmenté. Grâce au nickelage de surface ou à la technologie de placage composite, la résistance à l'oxydation des barres omnibus en aluminium s'est rapprochée de celle des barres omnibus EV, tandis que le coût a été réduit de plus de 30 %. Certaines entreprises explorent les barres omnibus composites en cuivre-aluminium, combinant les avantages des deux, pour obtenir une augmentation de 20 % de la densité de courant dans des scénarios de charge rapide à haute tension-.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Intégration et conception modulaire
La nouvelle génération de jeux de barres pour batteries EV intègre des composants fonctionnels tels que des capteurs et des fusibles dans la matrice isolante pour réaliser une architecture innovante de « jeu de barres en tant que système ». Par exemple, le nouveau jeu de barres intégré peut avoir un-module de surveillance de la température intégré pour fournir-des informations en temps réel sur la température du jeu de barres et ajuster dynamiquement la stratégie de charge et de décharge en combinaison avec le BMS (système de gestion de batterie), réduisant ainsi le risque d'emballement thermique de 50 %. De plus, la conception modulaire permet au jeu de barres de s'adapter à différentes structures de packs de batteries et l'efficacité de la production est augmentée de plus de 30 %.

 

3. Adaptation de la technologie de charge rapide haute tension-
La popularité des plates-formes haute tension-800 V a entraîné l'évolution des véhicules électriques à jeu de barres vers une densité de courant plus élevée. Les données montrent que les jeux de barres prenant en charge une charge rapide de 350 kW doivent résister à un courant continu de plus de 500 A, et que les conceptions traditionnelles ne peuvent plus répondre à la demande. L'industrie a réduit la résistance de contact à moins de 1 mΩ en optimisant la section transversale du conducteur-, en adoptant une structure d'oreille multi-polaire et un processus de soudage au laser, et en introduisant de nouveaux matériaux isolants tels que le nitrure de bore pour augmenter la tension de tenue à 1 500 V.

 

L’augmentation rapide des ventes mondiales de véhicules électriques a insufflé une forte dynamique au marché des connecteurs de barres omnibus. Au cours du premier semestre 2024, les ventes de véhicules électriques en Chine, en Europe et en Amérique du Nord ont augmenté de 32 % sur un an-sur-an, entraînant une augmentation de la demande de jeux de barres. Les lotissements présentent les caractéristiques suivantes :

 

1. La connexion de batterie électrique devient le plus grand marché incrémental
La popularité des blocs-batteries cylindriques a stimulé l’innovation dans la conception des jeux de barres. Par exemple, la structure de la barre omnibus de la batterie avec connexion bipolaire supérieure peut éviter l'obstruction du système de refroidissement, et le conducteur et le film isolant sont intégrés grâce au processus de laminage, ce qui augmente la densité énergétique de la batterie de 8 %. On estime que d’ici 2030, les jeux de barres pour batteries de puissance occuperont 69 % de la part de marché mondiale.

 

2. La demande en installations de stockage et de recharge d’énergie a explosé simultanément
Avec la mise en œuvre de la technologie V2G (véhicule à réseau), la demande de barres omnibus IGBT dans les systèmes de stockage d'énergie a augmenté. Par exemple, le jeu de barres CC d’une grande centrale électrique de stockage d’énergie doit résister à un courant supérieur à 2 000 A. L'industrie a augmenté la fiabilité du système à 99,9 % grâce à une conception segmentée et une structure redondante. De plus, le marché des jeux de barres CC haute tension pour piles de suralimentation connaît un taux de croissance annuel de 35 %, devenant ainsi un nouveau pôle de croissance dans l'industrie.

 

3. La différenciation régionale des marchés s’intensifie
La région Asie-Pacifique, avec sa nouvelle chaîne industrielle complète de l'énergie, occupe 69 % de la part de marché mondiale des connecteurs d'alimentation automobile. Les entreprises chinoises bénéficient d'avantages de coûts significatifs dans le domaine du traitement des barres omnibus en cuivre, tandis que les entreprises japonaises et coréennes sont leaders dans la technologie d'allègement des barres omnibus en aluminium. Le marché européen se concentre sur les jeux de barres intégrés à haute -valeur ajoutée-, et le prix d'un seul ensemble de produits est 40 % plus élevé que celui des jeux de barres traditionnels.

 

Malgré des perspectives prometteuses, leJeu de barres EVl’industrie est encore confrontée à de multiples défis :
Fluctuations de la chaîne d’approvisionnement :Les prix des matières premières comme le cuivre et l’aluminium sont fortement influencés par la situation internationale. La fourchette de fluctuation des prix du cuivre en 2024 atteindra 25 %. Les entreprises doivent bloquer leurs coûts grâce à des accords à long terme-.

Mise à niveau standard :La dernière norme chinoise GB 38031-2020 renforce les exigences de protection contre les surcharges des systèmes de batterie, et les jeux de barres doivent être équipés de modules d'échantillonnage de tension de plus grande précision.

Complexité accrue des processus :La production de barres omnibus automatiques intégrées implique plusieurs processus tels que le soudage au laser et le moulage par injection, ce qui rend plus difficile le contrôle du taux de rendement. Les grandes entreprises ont réduit le taux de défauts à moins de 1 % grâce à des usines numériques.