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 Les véhicules électriques sont la prochaine grande opportunité pour les matériaux de protection contre les incendies, selon IDTechEx Les incendies dans les véhicules électriques sont moins fréquents que les véhicules à combustion, mais également en termes de pourcentage de kilomètre parcouru. Aussi peu fréquent soit-il, il est extrêmement important de protéger les occupants du véhicule. La méthode clé pour y parvenir est le choix et le déploiement approprié des matériaux de protection contre l’incendie dans toute la batterie. La croissance rapide du marché des véhicules électriques dans des secteurs autres que les voitures, tels que les bus, les camions, les fourgonnettes, les scooters et les motos, présente des opportunités importantes et variées pour les fournisseurs de matériaux afin de permettre des batteries plus sûres. Le nouveau rapport d’IDTechEx, « Fire Protection Materials for Electric Vehicle Batteries 2023-2033 », analyse les tendances dans la conception des batteries, les réglementations de sécurité et leur impact sur les matériaux de protection contre les incendies. Le rapport compare les matériaux utilisés dans les batteries de véhicules électriques. Les matériaux couverts comprennent les couvertures/feuilles de céramique (et autres non-tissés), le mica, les aérogels, les revêtements (intumescents et autres), les encapsulants*, les mousses d’encapsulation, les tampons de compression, et plusieurs autres matériaux. Les prévisions du marché sur 10 ans sont incluses par catégories de matériaux et de véhicules. Variété dans la conception et l’évolution des batteries Le marché des véhicules électriques n’a pas encore convergé vers une conception de batterie unique à quelque niveau que ce soit, il suffit de considérer le format de cellule, où le prismatique** a pris environ 55% du marché automobile en 2021, le reste étant réparti assez également entre cylindrique*** et la cellule de poche****. La stratégie de gestion thermique varie également d’un fabricant à l’autre, les plaques froides sous les cellules étant l’option la plus populaire, mais les batteries refroidies par paroi latérale et les batteries refroidies par air présentent également une utilisation significative. De nombreux fabricants s’orientent également vers une conception de cellule à emballage où les boîtiers de modules (et une foule d’autres matériaux) sont retirés, ce qui entraîne une amélioration de la densité énergétique, mais potentiellement une prévention de la propagation thermique plus difficile. Ces décisions ont un impact considérable sur le choix et le déploiement des matériaux de protection contre l’incendie et sont couverts dans le rapport d’IDTechEx pour aider à déterminer les demandes de matériaux.  De nombreux matériaux sont applicables pour la protection contre l’incendie dans les batteries de véhicules électriques. Source: IDTechEx - « Matériaux de protection contre l’incendie pour batteries de véhicules électriques 2023-2033" Les couvertures en céramique ont été un choix courant pour fournir une protection au-dessus des cellules et sous le couvercle et pour retarder la propagation du feu à l’extérieur de la batterie. Au cours des dernières années, nous avons vu beaucoup de manufacturiers adopter des feuilles de mica épaisses pour assurer la protection incendie et une excellente isolation électrique. Les aérogels ne sont pas un nouveau matériau, mais leur application dans les batteries de véhicules électriques a été largement limitée en volume et limitée à la Chine. Cependant, le principal acteur Aspen Aerogels a conclu une entente avec GM pour approvisionner sa batterie Ultium, transférant la technologie aux États-Unis. L’utilisation de mousses d’encapsulation a également connu un plus grand intérêt pour les batteries à cellules cylindriques, chez Tesla, afin de fournir une isolation thermique et une structure plus légère. Pour les cellules de poche, les coussinets de compression sont courants pour s’adapter au gonflement cellulaire, et beaucoup combinent maintenant cette fonctionnalité avec une protection contre les incendies pour fournir une solution multifonctionnelle. Il existe une foule de matériaux en plus de ceux mentionnés ci-dessus qui peuvent aider à la sécurité des batteries en empêchant l’emballement thermique et / ou en contenant les incendies. La diversité de conception des batteries présente des opportunités pour de nombreux matériaux de protection contre les incendies et leurs fournisseurs, en fait, IDTechEx prévoit 13 fois plus de demande annuelle de matériaux de protection contre l’incendie dans les batteries de véhicules électriques d’ici 2033 par rapport à 2022. Évolution des règles de sécurité Beaucoup savent que la Chine a été l’un des premiers à adopter des réglementations spécifiques à l’emballement thermique, avec, entre autres exigences, la nécessité d’empêcher le feu ou la fumée de sortir de la batterie pendant 5 minutes suivant l’événement. Cette norme a été requise dès 2021 et, bien qu’aucun mandat similaire à celui-ci n’ait pas encore été appliqué dans d’autres pays, les équipementiers ont commencé à respecter cette exigence ou des exigences plus strictes dans leurs conceptions afin de devancer les réglementations futures et d’améliorer la sécurité globale. Le marché des véhicules électriques en Inde a connu une énorme transition en matière de sécurité. En 2022, plusieurs incendies de scooters électriques se sont produites et de nombreux rappels ont été émis. Les organismes gouvernementaux ont maintenant apporté des ajustements aux normes actuelles depuis d’octobre 2022 afin de mettre davantage l’accent sur la sécurité des batteries de véhicules électriques. En plus d’utiliser uniquement des cellules approuvées, les caractéristiques de la batterie telles que l’espacement entre les cellules sont également indiquées. Les réglementations de plus en plus axées sur la sécurité dans plusieurs régions du monde signifient que l’accent mis sur la sécurité et les matériaux qui contribuent à cet objectif sera de plus en plus utilisé pour tous les types de véhicules. Cependant, le choix et l’application de ces matériaux varient selon la catégorie de véhicule et la conception de la batterie. Bien que les secteurs de véhicules autres de l’automobile soient importants, les recherches d’IDTechEx confirment que la combinaison de la demande de batteries et de voitures font en sorte que les voitures électriques devraient représenter plus de 90% du marché des matériaux de protection contre l’incendie d’ici la fin de la décennie. Éléments clés Ce rapport fournit les informations suivantes : Vue d’ensemble et évolution de :
Analyse des matériaux et tendances, y compris la conductivité thermique, la résistance diélectrique, la densité et plus encore pour :
Prévisions et analyses de marché sur dix ans :
Accès des analystes depuis IDTechEx Tous les achats de rapports comprennent jusqu’à 30 minutes de temps de téléphone avec un analyste expert qui vous aidera à relier les principales conclusions du rapport aux problèmes commerciaux que vous abordez. Cela doit être utilisé dans les trois mois suivant l’achat du rapport. *Encapsulants : Matériaux d’encapsulation pour la protection efficace des cartes de circuits imprimés et des composants de cartes de circuits imprimés **Une cellule prismatique est une cellule dont la chimie est enfermée dans une enveloppe rigide. Sa forme rectangulaire permet d’empiler efficacement plusieurs unités dans un module de batterie. Il existe deux types de cellules prismatiques : les feuilles d’électrodes à l’intérieur du boîtier (anode, séparateur, cathode) sont soit empilées, soit enroulées et aplaties. ***Une cellule cylindrique est une cellule enfermée dans une boîte cylindrique rigide. Les cellules cylindriques sont petites et rondes, ce qui permet de les empiler dans des appareils de toutes tailles. Contrairement aux autres formats de batterie, leur forme empêche le gonflement, un phénomène indésirable dans les batteries où les gaz s’accumulent dans le boîtier. ****La cellule de poche : Le revêtement en aluminium souple permet une batterie plus légère et, en fonction de l’utilisation, une taille adaptable et de l’espace disponible. Cela conduit à des cellules flexibles qui peuvent facilement s’adapter à l’espace disponible d’un produit donné. En termes d’optimisation de l’espace, cela se traduit par une efficacité d’emballage comprise entre 90% et 95% et une densité énergétique accrue. En passant à des conceptions plus pratiques, les cellules de poche ont le potentiel d’égaler les batteries performantes de nouvelle génération pour accélérer les besoins d’électrification des véhicules électriques et de l’électronique grand public. Par Dr James Edmondson et Dr Richard Collins Pour en savoir plus sur le tout nouveau rapport IDTechEx « Fire Protection Materials for Electric Vehicle Batteries 2023-2033 », y compris des pages d’exemples téléchargeables, veuillez visiter www.IDTechEx.com/FPM. IDTechEx Contribution: André H. Martel
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