1. Systèmes de gestion thermique des batteries
La batterie de puissance sert de source d'énergie aux véhicules électriques. Lors des processus de charge et de décharge, la batterie génère de la chaleur, ce qui entraîne une élévation de sa température. Cette élévation de température influe sur de nombreux paramètres de fonctionnement de la batterie, tels que sa résistance interne, sa tension, son état de charge (SOC), sa capacité disponible, son efficacité de charge et de décharge, ainsi que sa durée de vie globale. De plus, les effets thermiques au sein de la batterie peuvent nuire aux performances et à la durée de vie du véhicule. Par conséquent, une gestion thermique efficace est essentielle pour optimiser les performances de la batterie, prolonger sa durée de vie et, en fin de compte, maximiser l'autonomie du véhicule.Système de gestion thermique de la batterie (BTMS)est un composant essentiel du système de batterie automobile. Il représente une technologie avancée conçue pour améliorer les performances globales de la batterie en résolvant des problèmes tels que l'emballement thermique ou la dissipation de chaleur excessive qui surviennent lorsque les batteries fonctionnent dans des conditions de température extrêmes (trop élevées ou trop basses). En fonction de la plage de température de fonctionnement optimale de la batterie — et en tenant compte de l'impact de la température sur les performances de la batterie, ainsi que de ses caractéristiques électrochimiques et de ses mécanismes de génération de chaleur uniques —BTMSElle repose sur une conception rationnelle, elle-même fondée sur une approche multidisciplinaire englobant la science des matériaux, l'électrochimie, le transfert de chaleur et la dynamique moléculaire. Les différents systèmes de gestion thermique se distinguent par la structure de leurs composants, leur poids, leur coût et leurs stratégies de contrôle ; ces variations se traduisent par des niveaux de performance distincts pour chaque système.
2. La chaîne de valeur de l'industrie des systèmes de gestion thermique des batteries
Un système de gestion thermique de batterie (BTMS) se compose principalement de dispositifs de surveillance de la température, d'un système de refroidissement, d'un système de chauffage et d'une unité de contrôle. En amont de la chaîne de valeur de l'industrie des BTMS, on trouve les matières premières (aluminium, matériaux thermoconducteurs, granulés de plastique, fluides frigorigènes, mastics et adhésifs) ainsi que divers composants, notamment des capteurs thermiques.Éléments PTC, plaques froides, refroidisseurs,réchauffeurs haute tension,compresseurs d'air électriquesLe segment intermédiaire se concentre sur l'intégration des systèmes de gestion thermique des batteries. Les fabricants de ce segment conçoivent et développent des solutions de gestion thermique sur mesure, adaptées aux caractéristiques spécifiques des batteries des différentes marques automobiles (taille, poids, emplacement et exigences fonctionnelles), puis procèdent à l'usinage et à l'assemblage des composants pour produire des systèmes de gestion thermique entièrement intégrés. Le segment aval de la chaîne de valeur comprend les véhicules à énergies nouvelles, incluant les voitures particulières et les véhicules utilitaires.
3. État actuel du développement du système de gestion thermique des batteries de puissance
La gestion thermique automobile repose sur une approche globale visant à coordonner, optimiser et contrôler les interactions entre les différents composants et sous-systèmes du véhicule – tels que le moteur, la climatisation, la batterie et le moteur électrique – en considérant le véhicule dans son ensemble. Son objectif est de résoudre efficacement les problèmes thermiques à l'échelle du véhicule, en veillant à ce que chaque module fonctionnel fonctionne dans sa plage de température optimale, améliorant ainsi la consommation de carburant et les performances dynamiques du véhicule tout en garantissant sa sécurité de fonctionnement. Les systèmes de gestion thermique des véhicules à énergies nouvelles (VEN) sont une évolution de ceux des véhicules thermiques traditionnels ; ils intègrent des éléments communs aux systèmes conventionnels – tels que le refroidissement du moteur et la climatisation – tout en ajoutant des systèmes de refroidissement pour les nouveaux composants spécifiques aux VEN, notamment la batterie, le moteur électrique et les calculateurs électroniques. Ces dernières années, mon pays a activement encouragé le développement des industries liées aux VEN, en mettant en place une série de mesures de soutien importantes pour le secteur. Avec l'expansion continue du secteur des VEN, le marché des systèmes de gestion thermique – maillon essentiel de la chaîne d'approvisionnement des VEN – bénéficie de nouvelles perspectives de croissance. En 2024, la taille du marché des systèmes de gestion thermique dans les ensembles complets de véhicules électriques a atteint 54,398 milliards de RMB, ce qui représente une croissance annuelle de 21,32 %.
La gestion thermique des véhicules électriques (VEN) comprend principalement quatre composants clés : le système de gestion thermique de la batterie, le système de climatisation du véhicule, le système de refroidissement du moteur électrique et des commandes électroniques, et le système de refroidissement du réducteur. Parmi ceux-ci, le système de gestion thermique de la batterie de puissance des VEN est spécifiquement conçu pour réguler la température de la batterie et minimiser l’écart de température entre les points les plus chauds et les plus froids de la batterie. Ceci garantit que la batterie de puissance reste dans sa plage de température de fonctionnement optimale, préservant ainsi ses performances de charge et de décharge, sa sécurité et sa durée de vie, tout en atténuant le risque d’auto-inflammation dû à la surchauffe de la batterie dans les VEN. Avec la croissance continue du marché des VEN, la demande en systèmes de gestion thermique des batteries de puissance augmente en conséquence. En 2024, la demande du marché pour ces systèmes dans mon pays a atteint 3,6795 millions d’unités.
4. Analyse des tendances de développement de l'industrie chinoise de la gestion thermique des batteries de puissance
À l'avenir, la technologie de gestion thermique des batteries de puissance évoluera vers une efficacité accrue, une sécurité renforcée et une durabilité environnementale renforcée. D'une part, sous l'impulsion de l'expansion rapide du marché des véhicules à énergies nouvelles (VEN), les attentes des utilisateurs en matière d'autonomie, de capacité de recharge rapide, de sécurité et de durée de vie ne cessent de croître, exigeant des performances toujours plus élevées de la part des batteries de puissance. Par conséquent, les futurs systèmes de gestion thermique des batteries de puissance s'appuieront de plus en plus sur des capteurs et des algorithmes avancés pour un contrôle précis et une gestion prédictive de la température de chaque cellule. Grâce à l'intégration des technologies de l'Internet des objets (IoT) et du Big Data, ces systèmes surveilleront en temps réel l'état de fonctionnement des batteries, permettant ainsi la détection et la résolution rapides des problèmes potentiels de surchauffe ou de refroidissement excessif. Ils prolongeront ainsi la durée de vie des batteries et amélioreront la stabilité et la fiabilité globales du système. D'autre part, l'introduction de technologies de batteries hautes performances, telles que les grandes cellules cylindriques, nécessite une optimisation ciblée des systèmes de gestion thermique. À l'avenir, les systèmes de gestion thermique des batteries de mon pays intégreront des matériaux de dissipation thermique et des conceptions structurelles plus efficaces – tels que le refroidissement liquide ou les matériaux à changement de phase – afin de réduire plus efficacement la température des batteries, d'atténuer le risque d'emballement thermique et d'améliorer la sécurité globale du véhicule. De plus, les futurs systèmes de gestion thermique mettront davantage l'accent sur le développement durable ; de nouveaux matériaux écologiques – tels que les polymères biosourcés et les nanomatériaux inorganiques – seront progressivement intégrés à ces systèmes afin de minimiser l'impact environnemental tout en maintenant des normes de performance élevées. Par ailleurs, à mesure que les technologies de batteries à haute densité énergétique progressent, les systèmes de gestion thermique devront faire l'objet d'ajustements et d'optimisations en conséquence afin de garantir que les gains de densité énergétique ne soient pas obtenus au détriment de la sécurité et de la stabilité. Cela implique que la conception des systèmes de gestion thermique prenne pleinement en compte les propriétés thermophysiques et la stabilité chimique des matériaux de la batterie, garantissant ainsi le fonctionnement fiable et durable de l'ensemble du système.
Date de publication : 27 avril 2026
