隨著全球對環境保護的日益重視以及新能源汽車產業的快速發展，電動汽車市場呈現出爆發式增長的態勢。作為電動汽車核心部件之一的電池殼，其材料的選擇和性能直接關系到電池的安全、續航里程以及整車的性能。復合材料憑借其優異的性能，在電池殼領域逐漸嶄露頭角，成為了未來電池殼發展的重要方向之一。

主要來源：榮格復材技術

Part 1復合材料電池殼最新數據

根據 QYR（恒州博智）的統計及預測，2023 年全球電動汽車復合材料電池殼市場銷售額達到了 154.24 百萬美元。預計到 2030 年將達到 2,058.84 百萬美元，年復合增長率（CAGR）高達 45.25%（2024 - 2030）。這一數據充分顯示了該市場在未來幾年內具有巨大的發展潛力和廣闊的發展空間。

中國市場在過去幾年變化較快，2023 年市場規模為 57.67 百萬美元，約占全球的 37.39%。隨著中國新能源汽車產業的蓬勃發展以及政府對新能源汽車的大力支持，預計 2030 年中國市場將達到 968.64 百萬美元，屆時全球占比將達到 47.05%。中國市場的快速發展不僅為國內企業帶來了巨大的機遇，也吸引了全球眾多廠商的關注，使其成為了全球復合材料電池殼市場的重要增長極。

從產品類型及技術方面來看，片狀模塑料電池殼是目前電動汽車復合材料電池殼的主流。2023 年該細分市場規模為 77.73 百萬美元，約占全球的 50.40%。預計 2030 年將達到 1,019.02 百萬美元，屆時全球占比將達到 49.49%。片狀模塑料具有良好的成型性、強度和耐腐蝕性能，能夠滿足電動汽車電池殼的各種要求，因此在市場上占據了較大的份額。

從產品市場應用情況來看，乘用車是目前電動汽車復合材料電池殼的主要應用市場。2023 年該細分市場規模為 127.58 百萬美元，約占全球的 82.72%。預計 2030 年將達到 1,745.81 百萬美元，屆時全球占比將達到 84.80%。隨著乘用車市場對電動汽車的需求不斷增加，以及消費者對電動汽車性能和安全性的要求日益提高，復合材料電池殼在乘用車領域的應用將得到進一步的拓展和深化。

Part 2主要廠商競爭格局

目前全球主要廠商包括 SGL Carbon、Teijin Automotive Technologies、Hanwha Advanced Materials、STS Group、中科天星科技、Kautex、海源復合材料和 TRB Lightweight Structures 等。

2023 年前五大廠商份額占比達到了 73.44%，這表明市場集中度較高，少數幾家大型廠商在市場中占據了主導地位。然而，隨著市場的不斷發展和擴大，預計未來幾年行業競爭將更加激烈，尤其在中國市場。

各廠商將在技術研發、產品質量、成本控制、市場推廣等方面展開激烈的競爭，以爭奪更大的市場份額和更高的利潤空間。同時，新的廠商也可能會進入市場，加劇市場競爭的激烈程度。

Part 3電池殼體的保護作用

電池是電動汽車最重要的核心部件之一，無論是面對高溫、涉水乃至撞擊，保護電池的安全都不可忽視。要保護電池的安全，電池的外殼是重中之重。國內地區部分生產企業創新的電池殼體成了保障安全的一大利器！由于電池是電動汽車的核心關鍵部件，電動汽車研究工作者已經把注意力集中在電動車的電池，并且尋找理想的材料來保護電池。

電池殼體是電動車的必要組成部分，容納高壓電池、電子元件、傳感器和連接器，幫助保護車輛的整體結構和安全，使關鍵部件免受潛在的外力沖擊、受熱和滲水的影響。

純電動車的電池殼體都比較大，一般長有兩米左右，寬一米四左右。這么大的產品要保證防水氣密性在技術上是非常有挑戰的。一方面在產品設計和制造工藝上國內有的公司采用可以防漏的各種技術，另一方面每一個電池盒產品下線前都要通過嚴格的氣密性檢測。

同時，電池外殼的主要任務是保護電池模塊。它們是驅動系統和結構元件之間的接口，因此是電動汽車中最重要的組件之一。為了確保有效的保護，它必須足夠穩定，以在發生事故時保護電池模塊不受損壞。內置的冷卻系統還可以防止電池模塊過熱。最后，盡管受到環境影響，電池外殼必須具有極強的抗腐蝕能力，才能保護電池可以正常使用多年。

值得一提的是：由于電動汽車充電過程時間較短，電流強度大，使用頻率高，所以在保證良好的絕緣性同時還要求電池外殼材料具有一定的耐高溫、耐老化性能，并且在燃燒時具有無鹵阻燃和低煙密度。

Part 3復合材料在電池殼領域的應用優勢

一般認為純電動汽車重量降低10％，續航里程便可增加約6％。新能源汽車“三電”系統約占整車整備質量的1/4左右，有數據顯示，在傳統汽車基礎上設計的新能源汽車比傳統燃油車質量會增加15%以上，所以輕量化是新能源汽車比傳統汽車更需要的課題。

在動力電池系統中，電池殼占系統總重量約 20-30%，是主要結構件，顯著影響其電耗、動力性、制動性能、被動安全性、一次充電續航里程等，因此新能源汽車電池殼的輕量化顯得更為重要。

相較于金屬組件，大面積復合材料外殼既能夠縮短循環時間，還有助于減輕車輛重量，從而可以使電動汽車（EVs）的續航里程增加。

碳纖維復合材料的特性與優勢

減輕重量：碳纖維復合材料具有極高的比強度和比模量，其密度遠低于傳統金屬材料，如鋁、鋼等。如果電池外殼由 100% 的復合材料而不是鋁制成，則車體重量最多可減輕 40%。

隔熱性：復合材料除了材質較輕的特質外，還具有良好的隔熱保溫特性，在防止傳熱方面有著很好的效果，避免了對單獨隔熱系統的需求，這進一步減輕了車體重量，有助于精簡供應鏈和價值鏈。而對于金屬電池封裝外殼，需要在材料周圍加裝隔熱保溫系統，以保持電池的工作溫度。

噪音、振動和聲振粗糙度：相對于金屬材料而言，復合材料具有固有的阻尼特性，其噪聲、振動和聲振粗糙度（NVH）較小。這不僅對于電池封裝外殼，對于其它車輛部件而言也是如此，意味著在駕駛體驗方面，使用復合材料的車輛可能更加豪華舒適。

安全性：復合材料的強度和剛度特性超過了鋁或鋼，從而能夠提供更好的碰撞安全性。從更大的車身來看，復合材料電池外殼可以設計為車身結構的一部分，不僅可以保護電池，還可以保護車輛中的乘客。這種結合將需要電池封裝外殼供應商和底盤設計者之間的密切合作，但對于提高車輛安全性而言，的確是切實可行的。

除了碳纖維復合材料外，其他復合材料如玻璃纖維增強復合材料、片狀模塑料（SMC）等也在電池殼領域得到了廣泛的應用。玻璃纖維增強復合材料具有較高的強度和剛度，同時成本相對較低，適用于一些對成本敏感的應用場景。片狀模塑料則具有良好的成型性和可設計性，能夠滿足復雜形狀電池殼的制造要求，并且具有較好的耐腐蝕性能和絕緣性能。

Part 4近年推出的復合材料電池解決方案

帝人集團旗下大陸結構塑料公司（CSP）推出了幾種新的先進復合材料配方，這些配方在可燃性、熱失控和 VOC 排放方面滿足最嚴格的電動汽車電池外殼性能標準，同時提供片狀模塑料（SMC）的設計靈活性。這些新型復合材料包括低 VOC 配方、ATH 填充系統、膨脹系統和酚醛系統。

2021 年 5 月，碳纖維制造商東麗工業宣布開發出一種高導熱技術將碳纖維增強塑料（CFRP）的散熱性能提升至金屬的散熱性能。將此技術應用于 CFRP 可通過材料內部的熱傳導路徑有效地從其來源散發熱量。這有助于抑制移動應用中的電池退化，同時提高電子設備應用中的性能。

弗勞恩霍夫 LBF開發出一種用于電池電動汽車的低成本輕質電池殼，與鋁電池殼相比，可減輕 40% 的質量。雖然該部件使用了纖維增強復合材料，但其成本卻較低，這是因為使用了一種特別開發的高效生產工藝，同時采用了應力等效結構設計。該團隊利用他們在該領域的專業知識，采用連續纖維增強熱塑性塑料以及結合了高效發泡注射成型與 CFRTP 的創新工藝，生產出一種采用三維夾層設計的輕量化電池殼。

贏創工業集團領導一個合作伙伴聯盟，使用玻璃纖維增強的環氧樹脂片狀模塑料（SMC）為電動汽車解決方案開發了一個更輕、更經濟的高壓電池外殼概念。該整體電池系統概念旨在為汽車行業提供一個更安全、更節能的金屬或價格更高的碳纖維增強塑料（CFRP）的替代品。

巴斯夫和一級供應商 L&L Products為福特 2022 F - 150 Lightning 開發了電池保護解決方案。該團隊在不影響強度的情況下減小了電池系統中的橫梁尺寸。橫梁是設計用于承受高負載的結構部分，可確保電池和乘員在車輛中的安全。CCS 將纖維增強拉擠復合材料載體與高度工程化的密封劑和粘合劑組合成平面輪廓。這個過程產生了用連續纖維和墊子加固的直線或彎曲的復合型材。

Part 6復合材料在電池殼領域的展望

復合材料在電池殼領域的應用具有顯著的優勢和廣闊的發展前景。片狀模塑料電池殼作為主流產品，在電動汽車市場中占據重要地位，乘用車市場則是其主要的應用領域。全球主要廠商在市場中競爭激烈，未來行業競爭將更加白熱化，尤其在中國市場。

市場規模持續增長

隨著全球電動汽車市場的不斷擴大以及對電池殼性能要求的不斷提高，復合材料電池殼的市場需求將持續增長。根據國際能源署（IEA）發布的《2024年全球電動汽車展望》報告，全球電動汽車市場正迎來強勁增長。2023年，全球電動汽車銷量接近1400萬輛，占比達18%，相比2022年的14%有了顯著提升。隨著新能源汽車產業的快速發展和政策的大力支持，復合材料電池殼的市場前景將更加廣闊。

技術創新推動產品性能提升

為了滿足電動汽車對電池殼更高的性能要求，如更高的強度、更好的隔熱性、更低的噪音和振動等，未來將不斷涌現出各種新的復合材料技術和制造工藝。例如，通過改進復合材料的配方、優化纖維增強結構、開發新型的成型工藝等，來提高復合材料電池殼的性能和質量。同時，隨著智能化技術的發展，未來的復合材料電池殼可能還會集成更多的智能功能，如傳感器、監測系統等，以實現對電池狀態的實時監測和預警。

應用領域不斷拓展

除了在電動汽車領域的廣泛應用外，復合材料電池殼在其他領域也具有廣闊的應用前景。例如，在電動自行車、電動摩托車、儲能設備等領域，復合材料電池殼也將逐漸得到應用。隨著復合材料技術的不斷發展和成本的不斷降低，其應用領域將不斷拓展，為更多的行業和領域提供高性能的電池殼解決方案。

行業競爭促使產業升級

隨著市場競爭的日益激烈，各廠商將不斷加大技術研發投入，提高產品質量和性能，降低成本，以在市場競爭中占據優勢地位。同時，新的廠商也可能會進入市場，帶來新的技術和理念，推動整個行業的技術進步和產業升級。在競爭過程中，一些技術落后、產品質量不穩定的廠商可能會被淘汰，而具有核心技術和競爭優勢的廠商將不斷發展壯大，行業集中度可能會進一步提高。