在电动汽车技术不断演进的过程中，如何在成本压力和可持续性需求之间找到平衡，这个问题变得越来越严峻。想要取得这一关键平衡，务必优化电动汽车电池包的成本和可持续性。我们将在本文中探讨新型电池互连技术和当前电芯连接铝/铜巴片技术的发展如何为新一代更低成本、更可持续的电动汽车电池铺平道路。
图1——电动汽车电池包的成本和可持续性优化
电池包成本在电动汽车成本中的占比
电动汽车电池包的成本在电动汽车总成本中占据了相当大的比例，典型电池包的成本占电动汽车总成本的30%～35%。随着电动汽车的需求增长，制造商面临着双重挑战：保持高性能，同时降低成本。此目标一旦实现（预计将在2025年实现），电动汽车的成本将有望与燃料汽车持平。
锂需求量日益增长
锂是电池生产的关键成分，随着全球电动汽车采用率的提高，人们对锂的需求量也在持续上升。到2025年，锂需求量将会增加2倍。需求量激增凸显了可持续采购和高效利用材料的重要性。为了实现全球“净零排放”的目标，人们将需要超过20亿辆电动汽车。电动汽车行业面临着如下挑战：在满足电动车需求的同时，不加剧对环境的影响。因此，创新电池技术的作用比以往任何时候都更为关键。
图2——2025年锂需求量将会是2020年的3倍
可持续的电动汽车电池供应
电池生产的可持续性不仅是环境问题，也是电动汽车技术长期可行性的战略因素。为了提高电池生产的可持续性，制造商们正在从优化生产流程到更负责任地采购原材料等方面，探索各种策略。
电池互连设计的技术创新
随着纯电动汽车（BEV）和插电式混合动力汽车（PHEV）市场的迅速扩大，电池生产正在受到影响，而电动汽车行业在市场扩大的推动下，朝着更高效、更具成本效益的设计方向发展，以此满足日益增长的需求。电池互连设计在提高生产效率和实现电池可持续成本效益方面发挥了关键作用。
图3——电动汽车电池互连系统
电池互连系统是电动汽车电池包的关键组成部分。它们在电池包中起到连接单体电芯的至关重要的作用，并通过将电流从电芯汇聚并传导到电池包终端来连接外部电路。
电池互连系统通常由一组铜制或铝制的电芯连接铝/铜巴片构成，这并与电芯的电极连接。这为电流从电芯流向外部电路提供了一条低电阻通道。
作为在电动汽车电池互连技术领域久经考验且值得信赖的先锋，ENNOVI设计团队始终专注于创新，旨在提高生产效率和性能，同时也致力于保护锂资源，使电池设计在长期内更可持续。
U-Turn技术
已获专利的U-Turn技术是我们的一大创新，也是ENNOVI久经验证的ENNOVI-CellConnect-Round先进可定制电池互连系统中的一项重要优点。基于多次设计迭代以及严格的模拟和测试，U-Turn技术代表了我们在帮助电动汽车电池提升性能和延长使用寿命方面的重要突破。
图4——上图显示了一般互连系统和采用U-Turn设计的互连系统的能量流动差异
U-Turn技术优化了整个电芯巴片中的电流回路，而无需额外安装任何的回流母排。通过更好地设计电流回路，使其从正极到负极的路径呈U形，U-Turn技术使单个电芯巴片层内的电流分布均匀，同时提供更好的重量分布，消除了次级焊接工艺，降低了工艺复杂性。最终结果是可以实现迄今为止最薄、最轻和最高效的电芯互连系统。
U-Turn技术可以提高电池互连中的电流分布均匀程度，从而在发热点出现后，无需复杂昂贵的附加机制来监测或减少发热点。这有助于保护电芯的健康，同时也延长了电池包的使用寿命（达到使用寿命后将报废或可能回收）。
延长电池寿命的主要好处是能够保护全球稀缺的锂资源，并减少锂矿开采带来的环境影响。此外，降低电芯巴片的设计复杂度，将提高电池的回收效率，从而增强了回收电动汽车电池中使用的锂和其他稀有金属的成本效益。
电池测量系统的FPC-FDC双层模切技术
ENNOVI的另一个重要创新是对接电池测量系统（BMS）功能的一项新技术。电池测量系统监测和管理电池健康情况，确保电池具有最佳性能和较长使用寿命。
电池测量系统的接口通常采用柔性印刷线路板（FPC），既昂贵又复杂。柔性印刷线路板配有各种组件，可处理电压和温度数据，并发送给电池测量系统。为了实现所需的精度和薄度，柔性印刷线路板上不需要的铜箔需要通过蚀刻工艺去除，此项工艺缓慢且成本昂贵。因此，柔性印刷线路板的成本通常占电池互连系统材料清单所列材料成本的45%～55%。
相比之下，ENNOVI的FPC-FDC方法无需使用化学蚀刻。我们使用模切法实现所需的设计。虽然模切法无法像化学蚀刻那样制作出细间距的铜箔线路，但大多数电池模块或电池包应用程序都有足够的空间来使用柔性模切线路板（FDC）。
图5——ENNOVI 的FDC（柔性模切线路板）技术
总结
上述创新是显著降低生产成本和提高可持续性的先进技术典范。通过实施这些技术，制造商可以更有效地应对成本和环境影响这两大挑战。
随着行业的发展，平衡成本效益和可持续性对于促进电动汽车的持续发展和市场接受度至关重要。本文中描述的专有技术，以及持续进行的研究和开发，助力电动汽车技术向更可持续、经济可行的未来迈出了充满希望的步伐。
