Los vehículos eléctricos son la gran oportunidad para los materiales de protección contra incendios

Los vehículos eléctricos son la próxima gran oportunidad para los materiales de protección contra incendios, dice IDTechEx

La ocurrencia de incendios en vehículos eléctricos (EV) es menos común que sus contrapartes de motor de combustión, en número total pero también en términos de tasa por milla recorrida. Aunque sea poco frecuente, es extremadamente importante proteger a los ocupantes del vehículo y prolongar el tiempo que tarda un incendio en salir de la batería tanto como sea posible. El método clave para lograr esto es la elección adecuada y el despliegue de materiales de protección contra incendios en todo el paquete de baterías. El mercado de vehículos eléctricos en rápido crecimiento en segmentos que van más allá de los automóviles, como autobuses, camiones, camionetas, scooters y motocicletas, presenta grandes y variadas oportunidades para que los proveedores de materiales permitan paquetes de baterías más seguro

El nuevo informe de IDTechEx, " Materiales de protección contra incendios para baterías de vehículos eléctricos 2023-2033 ", analiza las tendencias en el diseño de baterías, las normas de seguridad y cómo afectarán a los materiales de protección contra incendios. El informe compara los materiales directamente y en la aplicación dentro de los paquetes de baterías EV. Los materiales cubiertos incluyen mantas/láminas de cerámica (y otras telas no tejidas), mica, aerogeles, recubrimientos (intumescentes y otros), encapsulantes, espumas encapsulantes, almohadillas de compresión, materiales de cambio de fase y varios otros materiales. Las previsiones de mercado a 10 años se incluyen por categorías de materiales y vehículos.

Variedad en diseño y evolución de baterías

El mercado de vehículos eléctricos aún tiene que converger en un solo diseño de batería en cualquier nivel, solo hay que considerar el formato de celda, donde prismático tomó alrededor del 55% del mercado de automóviles en 2021, y el resto se dividió de manera bastante uniforme entre cilíndrico y bolsa. La estrategia de gestión térmica también varía entre los fabricantes, siendo las placas frías debajo de las celdas la opción más popular, pero las baterías enfriadas por aire y por las paredes laterales también presentan una adopción significativa. Muchos fabricantes también se están moviendo hacia un diseño de celda a paquete en el que se eliminan las carcasas de los módulos (y una gran cantidad de otros materiales), lo que conduce a una mejor densidad de energía pero a una prevención de propagación de fugas térmicas potencialmente más desafiante. Estas opciones de diseño tienen un gran impacto en la elección y el despliegue de materiales de protección contra incendios y están cubiertas en IDTechEx'

Las mantas de cerámica han sido una opción común para brindar protección por encima de las celdas y debajo de la tapa y para retrasar la propagación del fuego fuera del paquete. En los últimos años, hemos visto que muchos adoptan láminas gruesas de mica para brindar protección contra incendios y un excelente aislamiento eléctrico. Los aerogeles no son un material nuevo, pero su aplicación dentro de las baterías EV se ha limitado en gran medida en volumen y restringida a China .. Sin embargo, el importante jugador Aspen Aerogels ha asegurado un acuerdo de suministro con GM para su paquete de baterías Ultium, trasladando la tecnología a los EE. UU. El uso de espumas encapsulantes también ha tenido una adopción significativa para los paquetes de baterías de celdas cilíndricas, como Tesla, para proporcionar una estructura y un aislamiento térmico livianos. Para las celdas de bolsa, las almohadillas de compresión son comunes para adaptarse a la hinchazón de las celdas, y muchas ahora combinan esta funcionalidad con la protección contra incendios para brindar una solución multifuncional. Hay una gran cantidad de materiales además de los mencionados anteriormente que pueden ayudar en la seguridad de los paquetes de baterías al evitar la propagación de fugas térmicas y/o contener eventos de incendio. La variedad de filosofías de diseño de baterías presenta oportunidades para muchos materiales de protección contra incendios y sus proveedores, de hecho, IDTechEx predice un aumento de 13 veces en la demanda anual de materiales de protección contra incendios en baterías EV para 2033 en comparación con 2022.

Novedades en Normativa de Seguridad

Muchos sabrán que China fue uno de los primeros en adoptar regulaciones específicas de fugas térmicas, con, entre otros requisitos, la necesidad de evitar que salga fuego o humo de la batería durante 5 minutos después de que ocurra el evento. Este estándar fue obligatorio desde principios de 2021, y aunque aún no se ha aplicado un mandato formal similar a este en otras regiones, los OEM han comenzado a apuntar a este u otros requisitos más estrictos en sus diseños para adelantarse a futuras regulaciones y mejorar la seguridad general.

El mercado de vehículos eléctricos en India ha exhibido una gran transición en seguridad. En 2022, se exhibieron varios incendios en scooters eléctricos y se emitieron muchos retiros. Los órganos de gobierno ahora han establecido ajustes (que tendrán lugar a partir de octubre de 2022) a los estándares actuales para incluir un mayor enfoque en la seguridad de las baterías EV en los segmentos de micromovilidad. Además de usar solo celdas aprobadas, también se indican las características de diseño de la batería, como el espacio entre celdas. Las regulaciones cada vez más centradas en la seguridad en múltiples regiones globales significan que el enfoque en la seguridad y los materiales que ayudan a lograr ese objetivo se utilizará cada vez más en todos los segmentos de vehículos. Aunque, la elección y aplicación de estos materiales variará entre la categoría del vehículo y el diseño de la batería. Si bien los segmentos de vehículos fuera de la industria automotriz son importantes , la investigación de IDTechEx muestra que la combinación de baterías relativamente grandes y grandes volúmenes de unidades hace que los automóviles eléctricos representen más del 90 % del mercado de materiales de protección contra incendios para vehículos eléctricos para fines de la década.

Para obtener más información sobre el nuevo informe de IDTechEx " Materiales de protección contra incendios para baterías de vehículos eléctricos 2023-2033 ", incluidas páginas de muestra descargables, visite www.IDTechEx.com/FPM .