吉林市是中国碳纤维产业“摇篮”，原丝产能全球第一、碳丝产能全球第二，形成了较为完整的碳纤维全产业链条。可为项目提供充足的原材料。

市场前景

电池箱市场现状

电池箱体（电池托盘）是新能源汽车电力系统的重要组成部分，是电池系统安全性的重要保障，同时也是电动汽车定制化程度较高的零部件。汽车电池总体结构可分为动力电池模块、结构系统、电气系统、热管理系统、BMS等。电池结构系统，即新能源汽车电池托盘，是电池系统的骨架，可为其他系统起到抗冲击、抗震动及保护作用。

电池箱体主要作用包括强度支撑、防水防尘、防火防热扩散、防腐蚀等。动力电池箱体一般安装在汽车底盘下方的安装支架上，包括箱体上盖、端板、托盘、液冷板、底护板等金属结构，上下箱体通过螺栓或者其他方式连接，中间结合面运用IP67级别的密封胶垫密封。

电池箱体业务市场规模随新能源车销量增长迅速上升。从全球市场规模来看，据相关数据显示，2023 年全球新能源动力电池盒市场规模约为 586 亿元，增速超35%，预计 2030 年全球新能源动力电池盒市场规模将达到 2085 亿元。其中，电池盒箱体2023年市场规模约为 293 亿元， 2030 年预计将突破 1000亿元，市场空间广阔。

2020-2030年全球新能源动力电池盒市场规模、增速及预测

 

 

 

电池包中箱体重量占比较大，轻量化是发展趋势。《节能与新能源汽车技术路线图2.0》指出，2035年纯电动乘用汽车轻量化系数降低35%，同时将车辆轻量化系数、载质量利用系数、挂牵比等作用衡量整车轻量化的依据。在电动汽车的各总成系统中，动力电池系统总成的重量占比约30%；在动力电池系统中，以特斯拉Model 3电池包为例，电芯、下箱体、上盖、模组壳体及支架和BMS系统的质量占比分别为63%、6%、3%、12%、11%，其中上下箱体和模组壳体及支架的重量占比合计约20%，因此电池箱体轻量化成为提高电池包质量能量密度的重要途径。

碳纤维电池箱市场需求

电动汽车相较于传统汽车具有明显的优势，例如技术相对成熟，只需要有电力供应的地方就可以让汽车充电等等，但是电动汽车也具有明显的缺点，最为明显的就是汽车电池箱过重和锂电池蓄电量少，如果增加电池数量势必会加重汽车负担，影响汽车行驶的性能。想要解决这些问题，除了在设计方面进行优化外，选择碳纤维代替传统金属也是有效途径之一。

随着燃油价格的上涨，新能源汽车迎来了良好的前景。各个新能源汽车厂家为了能让自家生产的车更多地占据市场，纷纷在续航里程方面加大投入研发。目前，虽然新能源车的未来前景一片大好，但是它的续航里程一直是硬伤。很多车主是更看重新能源车的，但是由于续航太短因此放弃了新能源汽车，投向了燃油车的怀抱。为了提升新能源汽车的续航，汽车厂家在研制更高效的电池的同时也在通过降低汽车重量来提升续航，碳纤维复合材料应用于电池箱体更有优势。

碳纤维复合材料产品最突出的特点就是重量轻，将碳纤维复合材料应用于新能源汽车电池盒可谓是天作之合，与传统金属材料电池盒相比碳纤维电池盒可以实现减重40%。这对于新能源汽车是非常友好的。大大地提高了新能源汽车的续航里程，增加新能源汽车的竞争优势。碳纤维复合材料电池盒的强度也更加强大，有着很好的抗冲击性，即使在汽车受到冲击的情况下，碳纤维电池盒可以很好地吸能，从而保护电池安然无恙。碳纤维复合材料电池箱体的热胀冷缩系数很小，不管是在高温的环境还是低温环境，碳纤维电池盒都可以保持性能的稳定。

在政策和市场的双重作用下，2022年我国新能源汽车依然保持爆发式增长，全年产销量分别完成705.8万辆和688.7万辆，同比分别增长96.9％和93.4％，连续8年位居全球第一。并且，新能源汽车的市场占有率达到25.6％，高于2021年12.1个百分点。

随着碳纤维生产技术的不断成熟，新能源汽车的快速发展，将会对碳纤维电池箱需求量进一步加大，未来碳纤维电池箱的发展前景良好。

技术分析

碳纤维动力电池箱主体结构层由碳纤维布铺附而成，并且辅以树脂，在连接处使用了金属接头，金属接头和主体结构层之间用结构胶连接。电池模块组和箱体之间采用金属紧固件进行连接。

为了增加零件的强度和模态，在一些大面积的结构面上，加强筋是提高结构稳定性的典型形式，而帽形筋条相对来说承载效率高、重量低，本电池箱体采用了类似帽形筋条凸筋和凹筋对结构进行了加强。鉴于连续纤维复合材料的特性，碳纤维加强结构凸筋和凹筋处做等厚设计。

在铺层设计方面，电池箱可采用共10层碳纤维平纹织布加树脂的设计。铺层时主要考虑了以下注意事项：铺层角的均衡性、同一铺层方向的数量要求、铺层的对称性、铺层层间角度的偏差、限制最大连续铺层数。

在连接设计方面，电池模块需要通过电池箱体连接在车体上，电池箱体在连接处采用了金属紧固件进行连接，这些紧固件部分采用埋入方式，通过控制埋入的深度使连接处能够承受较高的拉伸强度；部分紧固件和碳纤维本体之间采用结构胶粘结在一起。

最后可利用有限元仿真分析软件对以上设计进行验证，分析结果表示该碳纤维复合材料电池箱在结构模态、机械冲击和结构疲劳方面完全满足要求，并且轻量化效果明显。

结合碳纤维复合材料电池箱可达十年以上的使用年限，相较传统材料车用电池箱，碳纤维复合材料电池箱在轻量化、耐用性以及使用年限等方面都拥有明显优势。