2025 年全球移动和消费电子产品电池热管理系统市场规模为 110.2583 亿美元,预计从 2026 年的 135.6949 亿美元增长到 2034 年的 714.1362 亿美元,在 2026-2034 年预测期内的复合年增长率为 23.07%。
电池热管理系统能够调节电化学过程中电池的散热速率,从而实现电池的安全高效使用。其主要目标是通过控制电池组件产生的热量,使电池在理想温度下持续运行,防止电池加速老化。随着人们越来越重视降低安全隐患,电池热管理系统的市场需求也日益增长。消费电子产品移动出行领域仍有很大的发展空间。
国际能源署(IEA)报告称,2020年至2021年间,纯电动汽车和插电式混合动力汽车的销量几乎翻了一番,达到660万辆。尽管全球供应链面临压力,但2022年第一季度电动汽车销量仍创下约200万辆的纪录。电动汽车销量的增长使得电池热管理系统的需求日益迫切,以维持储能容量、延长电池寿命、保障系统安全和延长续航里程。
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锂离子电池因其优异的技术规格,成为电动汽车(EV)储能的首选材料。市售锂离子电池具有低放电率和长循环寿命的优点,但其能量密度有限,导致效率较低。因此,为了克服这些问题,需要采用电池热管理系统来维持最佳温度。驱动电池热管理系统的主要因素是……对电动汽车的需求包括城市化、交通拥堵和污染治理、充电站日益普及以及电池技术续航里程的提高。
锂离子电池电极改性及热管理系统对于提升锂离子电池在电动汽车应用中的性能至关重要。为了散发车辆运行过程中电池产生的热量,电池热管理系统中的冷却剂会与电池直接或间接接触。随着电动汽车使用量的增加,电池热管理系统对于控制散热变得越来越必要。据国际能源署(IEA)统计,2020年全球道路上行驶的纯电动乘用车超过1000万辆。新车型的不断涌现及其市场需求推动了电动汽车的增长,进而带动了移动出行和消费电子产品电池热管理系统市场的发展。
温室气体排放增加和局部空气污染威胁着经济发展,越来越多的证据表明,这些因素会对环境和健康造成不利影响。此外,亚洲开发银行(亚行)通过其新政策支持亚太地区的可持续和低碳增长。经济合作与发展组织(经合组织)指出,经济发展需要减少因能源消耗增加、汽车交通及其他相关活动而产生的温室气体排放。因此,为了减少温室气体排放和减缓全球变暖,各国政府正在禁止使用温室气体排放燃料,并支持包括锂离子电池在内的绿色能源技术。
同时,电池热管理系统在提高电池稳定性和使用寿命方面发挥着至关重要的作用。各国政府日益增多的举措形成了严格的法规,导致消费者的偏好从内燃机汽车转向电动汽车。
电池热管理系统日益重要,已成为电池供电系统不可或缺的一部分,旨在提升电池性能、安全性并延长使用寿命。电池单体发热的两个主要来源是电化学反应和电池单体内部电子的运动。由于快速充电和高性能驾驶的普及,电池单体内部的高电流导致其热损耗增加。
高能量密度电池组的设计必须采用强大的冷却系统,通常包含数百个通道的液冷回路。因此,电动汽车电池组的热管理至关重要。据业内人士称,这些系统的复杂性会使电池组的总成本增加约 10-20%。因此,任何车辆中电池组的数量越多,电池热管理系统的效率就必须越高,这会导致系统成本上升,从而阻碍市场增长。
锂离子电池几乎应用于所有设备,从手机、笔记本电脑到电动汽车和电网储能。它们对温度非常敏感,在极端寒冷或高温下极易性能下降。电池热管理系统旨在将电池温度维持在20至55摄氏度的理想范围内。据环境保卫基金会(EDF)的数据显示,1990年至2020年间,锂离子电池的价格下降了97%,预计到2021年,电池价格将进一步下降。电池技术的进步不仅降低了成本,还提高了电池的能量密度,从而推高了产生所需电量的电池组的价格。汽车、消费电子、储能等行业是推动这一行业发展的关键因素。对锂离子电池的需求为该行业的扩张创造了潜力。
全球移动和消费电子产品电池热管理系统市场分为移动和消费电子产品两大类。
出行领域占据最高的市场份额,预计在预测期内将以22.48%的复合年增长率增长。出行领域又细分为乘用车和商用车。此前,乘用车的动力系统主要采用内燃机,但目前正逐步转向电池驱动的汽车,以减少温室气体排放。锂离子电池主要用于电动乘用车,其在20°C至40°C的最佳温度范围内可实现高效性能。这些电动乘用车采用电池热管理系统来维持最佳温度,从而获得高输出功率、延长电池寿命并提升续航里程。
为商用车开发的电池热管理系统结合了热电冷却、强制风冷和液冷三种冷却方式。液冷剂与电池间接接触,起到介质的作用,消除电池工作时产生的热量。电池热管理的主要目标是减少温度分布不均。例如,该系统必须能够维持电池组内部温度的均匀性,因为在-35°C至50°C的温度范围内,电池组内部的温度波动应控制在3°C至4°C之间。
消费电子产品细分为手机、笔记本电脑和平板电脑、可穿戴设备以及其他产品。由于内置功能和所需功耗不断增加,智能手机的散热管理一直是其发展的瓶颈。与此同时,手机尺寸不断缩小,对充电速度的需求也日益增长。如果设备因缺乏电池散热系统而过热,则会导致组件性能下降。笔记本电脑和平板电脑对快速充电和大容量存储的需求也在不断增长。
锂离子电池在放电过程中产生的热量远高于充电过程。因此,出于安全考虑,圆柱形锂离子电池通常配备电流中断装置、隔膜和排气装置,以确保设备安全。这些装置只有在锂离子电池发生热失控后才能发挥作用。可穿戴消费电子设备包括心脏起搏器、神经假体、智能戒指、智能徽章、智能手表、智能眼镜、智能珠宝、智能鞋、智能服装等。其他包含电池热管理系统的消费电子产品包括小型便携式扬声器、相机、虚拟现实和增强现实设备、小型电池供电的个人护理设备等。
全球移动出行和消费电子产品电池热管理系统市场分为主动式、被动式和混合式。
主动式电池细分市场是市场贡献最大的部分,预计在预测期内将以21.29%的复合年增长率增长。主动式电池热管理系统在其电池冷却系统中采用流体循环,并通过直接冷却或浸没式冷却方式进行冷却。主动式电池热管理系统具有诸多优势,包括设计简单、成本低廉、易于采用强制空气对流技术以及效率高。先进的主动式电池热管理技术利用气液相变操作,实现更高效的温度控制。由于其低成本和高效的温度控制,市场对主动式电池热管理系统的需求不断增长,市场参与者正致力于开发经济高效的解决方案。
被动式电池热管理系统是根据所用材料定义的;此外,被动式系统是指没有冷却液的系统。被动式电池热管理系统作为一种替代技术,用于克服主动式系统的运行缺点,例如运行成本高、冷却液泄漏等。被动式系统主要用于维持电池单元的最佳温度,其主要技术包括相变材料(PCM)和热管(HP)。被动式电池热管理系统具有运行成本低、热均匀性高等显著优势,主要应用于消费电子产品领域。
全球移动和消费电子产品电池热管理系统市场分为传统电池和固态电池。
传统电池市场份额最高,预计在预测期内将以22.48%的复合年增长率增长。包括铅酸电池、镍基电池和锂离子电池在内的传统电池在移动出行和消费电子产品的电池热管理系统市场中占据主导地位。这些电池在热管理过程中采用富液式电解液,且商业化成本低廉。目前市面上的电动汽车(EV)和混合动力汽车(HEV)对电池技术提出了很高的要求,以满足动力系统及其他功能的需求,例如动力辅助、能量回收制动和电动辅助设备。
固态电池使用固态电解质而非液态电解质溶液。这种固态电解质同时还起到隔膜的作用,分隔阳极和阴极。传统电池(包括锂离子电池)应用的主要问题是安全性和稳定性,因为即使电解质受损,其形状也不会改变。此外,由于锂离子电池使用液态电解质溶液,因此存在电池损坏的风险,例如温度变化引起的膨胀或外力作用导致的泄漏。然而,固态电池由于其固态电解质具有固态结构,因此稳定性更高,安全性也更高,因为即使受损,其形状也不会改变。
全球移动和消费电子产品电池热管理系统市场按技术细分为空气冷却和加热、液体冷却和加热、制冷剂冷却和加热以及其他技术。
液冷和液热领域是最大的市场,预计在预测期内将以 22.30% 的复合年增长率增长。直接接触式液体或介电液体冷却可以直接与电池单元接触,例如矿物油。另一种液体是直接或间接接触式液体,通过间接方式与电池单元接触,例如水和乙二醇的混合物。直接接触式液体的典型设计用于低粘度矿物油模块。对于间接接触式液体,潜在的设计方案包括:在电池模块周围涂覆一层液体、在每个模块周围设置独立的管道、将电池模块放置在冷却/加热板上,或者将电池模块与冷却/加热叶片和板连接起来。
基于制冷剂的冷却和加热系统通常配备用于加热或冷却的热板。制冷剂在热板中的相变可提供高传热系数和均匀的单元温度,因为在低压降下,相变过程中温度几乎保持恒定。然而,热板和管道必须能够承受较高的系统压力以及在高湿度条件下热板上可能出现的冷凝水。此外,控制车辆静止状态下大量热量的散发只能通过增大散热器尺寸、提高风扇性能或提升温度来实现。而且,制冷剂冷却和加热技术有助于在极端条件下进行热循环和保护设备,预计在预测期内,电池相关应用的需求将会增加。
按地区划分,全球移动和消费电子产品电池热管理系统市场分为北美、欧洲、亚太和世界其他地区。
亚太地区是全球移动出行和消费电子产品电池热管理系统市场的最大股东,预计在预测期内将以23.54%的复合年增长率增长。中国是全球最大的电动汽车、智能手机、笔记本电脑、平板电脑等产品的生产国和消费国之一。据中国互联网信息中心(CISC)报道,中国已建立创新性的政策框架以扩大本国电动汽车市场。该框架包括试点项目、中央和地方电动汽车购置补贴、税收优惠、电动汽车生产指令等。CISC还指出,2021年,中国超越美国成为全球最大的消费电子产品出口国,其产品包括电脑、手机和数码相机等,而这些正是电池热管理系统的主要终端用户行业。
预计欧洲在预测期内将以22.21%的复合年增长率增长。该地区包括德国、法国、意大利、西班牙等多个发达经济体以及欧洲其他地区。这些国家拥有众多产业,涵盖汽车、消费电子、医疗设备、电信等。此外,该地区对电池热管理系统产品的巨大需求主要来自电动汽车、消费电子产品和储能系统。国际清洁交通委员会(ICCT)指出,2020年该地区纯电动汽车在汽车市场的份额增长超过6%,2021年1月至11月增长超过9%。由于欧洲对汽车排放的严格规定,对锂离子电池组的需求不断增长,这也推动了该地区消费电子产品和出行领域电池热管理系统市场的扩张。
北美地区包括美国、加拿大和墨西哥等国家。该地区的显著增长得益于电动汽车、智能手机、笔记本电脑等终端用户行业的蓬勃发展。由于零排放、对高效率(从油箱到车轮)的需求不断增长以及电池组成本的下降,对电动汽车日益增长的需求推动了电池热管理系统的普及。价格下降、充电速度加快以及续航里程延长,都进一步提升了对高效电池热管理系统的需求。领先企业在电池热管理供应链各个环节的存在,也促进了该地区市场的增长。
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Research Associate
Tejas Zamde is a Research Associate with 2 years of experience in market research. He specializes in analyzing industry trends, assessing competitive landscapes, and providing actionable insights to support strategic business decisions. Tejas’s strong analytical skills and detail-oriented approach help organizations navigate evolving markets, identify growth opportunities, and strengthen their competitive advantage.
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