세계의 EV 배터리용 열전도 솔루션 시장은 예측 기간 중(2024-2029년) CAGR 12.65%로 성장할 것으로 예측됩니다.
전기자동차 산업은 확대되고 있으며 배터리 온도 관리는 해결해야 할 중요한 과제로 부상하고 있습니다. 배터리가 충방전되는 동안 배터리 팩에서 열이 발생합니다. 배터리 팩을 상온으로 유지하면 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다. 여기에는 작동 효율과 충전 속도라는 두 가지 중요한 우려 사항이 포함됩니다.
전도 재료는 배터리 팩 셀에서 여분의 열을 제거하고 배터리 온도를 조정하고 배터리 기능을 향상시키고 배터리 수명을 연장합니다. 용도에 맞는 열전도성 갭 필러는 방열판으로 배터리에서 열을 방출합니다. 경도, 표면 압착 및 라이너는 다양한 용도에 적합하므로 여러 기업이 EV 배터리 모듈에 이상적인 EV 배터리용 열전도 솔루션을 제공하는 제품 라인 및 솔루션을 제공합니다. 또한 정밀한 다이 커팅을 한 열전도 재료는 EV 배터리 부품 간의 열 이동을 조정 및 유도하는 데 도움이 됩니다.
Tesla, BYD, Volkswagen 등 많은 제조업체들이 팩의 여러 모듈에서 셀에서 팩으로의 전환을 목표로 한다고 선언합니다. 이렇게 하면 모듈 하우징, 냉각수 라인 및 모듈 상호 연결과 같은 배터리 팩에서 볼 수 있는 몇 가지 재료가 필요하지 않거나 줄어 듭니다. 수많은 부품이 제거될 수 있지만, 셀에서 열 관리 시스템으로의 열 전달은 항상 어떤 형태로 필요하기 때문에 열전도 재료(TIM)가 여전히 필요합니다. 자동차 1대당 TIM의 양이 감소하더라도 열 관리에 대한 전반적인 중점화와 급속한 EV 산업의 발흥이 TIM 수요를 끌어올려 가장 유망한 시장 중 하나가 됩니다.
이 외에도 록타이트 TLB 9300 APSi는 Henkel이 제공하는 3W/mK의 높은 열전도율, 적당한 점도, 셀프 벨벳 특성을 가진 2액형 폴리우레탄 열전도성 접착제입니다. 배터리 셀과 모듈의 접착이나 냉각 시스템에의 직접 접착에 최적입니다. 방열 특성 외에도 미세한 전기 절연성과 여러 기판에 대한 접착성을 제공합니다. 실내 온도에서 경화되고 에너지가 필요없는 녹색 솔루션이기 때문에 저 배출, 고효율 및 작업 공간의 안전성 향상이라는 고객의 지속 가능한 개발 목표 달성에 기여합니다.
또한 DuPont는 배터리 모듈과 방열판 사이에 적용되는 1K 또는 2K 용매 기반 열전도성 폴리우레탄 소재인 BETATECH TIM을 제공합니다. 이 제품은 자동차 전기화, 무인 자동차, 연결성, 이동성 아키텍처 등의 분야에 하나의 패키지 솔루션을 제공합니다. 이러한 개발은 사용성을 향상시키고 전기자동차 배터리 수준을 향상시킵니다.
이에 따라 중국에서는 자동차 배터리 수요가 70% 이상 확대되었고, 전기차 판매량은 2021년부터 2022까지 80% 증가했습니다. 그러나 배터리 수요 증가는 PHEV의 점유율 확대로 부분적으로 보완되었습니다. 미국의 자동차 배터리 소비량은 2022년에 80% 가까이 증가했지만, 전기자동차 판매 대수는 55% 가까이 증가에 그쳤습니다. BEV와 PHEV의 세계 판매량은 HEV를 추월하고 있기 때문에 BEV와 PHEV의 배터리 성능이 향상되어 배터리 요구 사항에 박차를 가하고 있습니다.
상용차는 EV 배터리용 열전도 솔루션 시장에서 가장 급속히 개척하고 있는 카테고리 중 하나입니다. 이 확장은 전기 버스, 롤리 및 배송 차량의 세계 사용 증가가 촉진력이 되었습니다. 정부는 FAME India Scheme의 2단계를 2019년 4월 1일부터 2024년 3월 31일까지 5년간 총 1,000억 루피의 예산 기부로 승인했습니다. 이 단계에서는 전기자동차(이륜차, 3륜차, 사륜차, 전기버스)의 구입에 장려금을 지급함으로써 대중교통이나 공유 교통기기의 전기를 촉진하는 데 중점을 두고 됩니다.
이에 더해 국제에너지기구(IEA)에 따르면 2022년에는 세계에서 약 6만 6,000대의 전기버스와 6만대의 중형 및 대형 트럭이 판매되며 버스 총 판매대수의 약 4.5%, 트럭의 총 판매 대수의 약 1.2%를 차지하고 있습니다. 전기(및 연료전지) 트럭 및 버스의 제조 및 판매에서는 중국이 계속 우위를 차지하고 있습니다. 2022년에는 중국에서 5만 4,000대의 신형 전기 버스와 5만 2,000대의 전기 중형 및 대형 트럭이 판매되었고, 각각 판매 대수 전체의 18%와 4%, 세계 판매 대수의 약 80%와 85%를 차지했습니다. 또한 중국 브랜드는 라틴아메리카, 북미 및 유럽 버스 트럭 시장을 선도하고 있다고 설명되었습니다.
확대의 결과로, 상용 전기자동차 산업은 대형 배터리로부터의 열을 적절하게 다루기 위해 열전도 층의 형태로 첨단 열 관리 기술을 요구하고 있습니다. 이러한 솔루션은 생산성 향상, 품질 확보 및 안전성에 대한 업계 표준을 준수하기 위해 오히려 필수적입니다. 이 진전은 상용 EV에 가장 적합한 열전도 재료를 다루는 기업에 큰 기회가 있음을 시사합니다.
아시아태평양의 중국과 인도와 같은 전기자동차 시장의 대부분은 향후 EV 배터리를 위한 열전도 솔루션 수요를 끌어올릴 것으로 예상됩니다. 신재생 에너지, 특히 지속가능한 에너지에 관한 정책과 열관리의 인상적인 혁신은 정부의 인센티브에 의해 추진되고 있습니다. 이와 함께 EV용 배터리 생산에 대한 투자가 성장 국면에 현저한 영향을 미치고 있습니다. 예를 들어 100% 출자 전기자동차 자회사 GFCL EV Products Ltd의 경우 2024년 2월부터 향후 4년에서 5년간 600억 루피를 투자할 계획입니다. 이를 통해 전기자동차 배터리 시스템과 에너지 저장 시스템을 연간 약 200GWh 생산할 수 있습니다.
그럼에도 불구하고 IEA에 따르면 전기자동차(LDV)용 인산 리튬 이온 배터리의 약 95%는 중국에서 조달되었으며 BYD는 50%의 최대 점유율을 차지합니다. Tesla의 기여는 15%로, LFP 배터리의 비율은 2021년의 20%에서 2022년에는 30%로 상승합니다. 따라서 LFP 배터리가 장착 된 자동차의 약 85%는 Tesla 자동차이며 대부분은 중국에서 생산됩니다. 이는 방열에 의해 배터리의 성능과 안전성을 높이는 노력이 업계에 혁신과 투자를 가져온다는 것을 더욱 증명합니다. 아시아태평양에는 환경 문제 및 전기자동차 인프라 건설과 같은 열전도 기술 개발에 대한 수요를 높이는 몇 가지 요인이 있습니다.
The global thermal interface solutions market for EV batteries is anticipated to grow at a CAGR of 12.65% during the forecast period (2024-2029).
The electric car industry is expanding, and battery temperature management has emerged as a critical issue that must be addressed. Heat is generated within the battery pack while the battery is charged and discharged. Keeping the battery pack at a normal temperature can significantly increase its performance. This incorporates two key concerns: operating efficiency and charging speed.
Interface materials remove excess heat from battery pack cells, which regulates battery temperature, improves battery functioning, and extends battery life. These thermally conductive gap fillers that can be tailored to each application act as heat sinks to conduct heat away from the battery. Since hardness, surface tack, and liner are suitable for various applications, several companies offer product lines and solutions to provide the ideal thermal interface solutions for EV battery modules. Precision die-cut thermal interface materials can also assist in regulating and guiding heat movement between and out of EV battery components.
Many manufacturers, including Tesla, BYD, and Volkswagen, have declared their aim to transition away from many modules in a pack and towards cell-to-pack choices. This eliminates or decreases the requirement for several of the materials found in battery packs, including module housings, coolant lines, and module interconnects. While numerous components may be deleted, thermal interface materials (TIMs) remain necessary because transporting heat from the cells to the thermal management system is always required in some manner. Even if the amount of TIM per vehicle decreases, the overall emphasis on thermal management and the rapidly rising EV industry will boost demand for TIMs, resulting in one of the greatest prospective markets.
Besides this, Loctite TLB 9300 APSi is a two-component polyurethane thermally conductive adhesive with a high thermal conductivity of 3 W/mK, moderate viscosity, and self-leveling properties offered by Henkel. It is ideal for gluing battery cells to modules or directly to cooling systems. Apart from the heat dissipation characteristic, it provides fine electrical insulation and adhesion to several substrates. Since it is a green solution that cures at room temperature and does not require energy, it helps the clients achieve their sustainable development goal of low emissions, high efficiency, and enhanced workspace safety.
Additionally, DuPont offers BETATECH TIM, a 1K or 2K solvent-based thermal-conductive polyurethane material to be applied between the battery module and the heatsink. The product offers one package solution for the following sectors: vehicle electrification, driverless cars, connectivity, and mobility architecture. Altogether, these developments contribute to increased usability and raise the bar in the context of the batteries of electric vehicles.
Along with this, the battery demand for cars expanded by over 70% in China, and electric car sales increased by 80 % from 2022 to 2021. However, the battery demand rise was partially compensated by a greater share of PHEVs. Battery consumption for automobiles in the United States rose by nearly 80% in 2022, when electric car sales only managed a rise of nearly 55%. The global sales of BEV and PHEV are overtaking HEV, and because of this, the battery capabilities of BEV and PHEV are increasing, which in turn fuels the battery requirement.
Commercial vehicles are among the most rapidly developing categories in the thermal interface solutions market for EV batteries. This expansion is driven by increased global use of electric buses, lorries, and delivery vehicles. The government approved Phase II of the FAME India Scheme for five years, beginning April 1, 2019, and ending March 31, 2024, with a total budgetary contribution of INR 10,000 crore, as stated by the PIB. This phase focuses on promoting public and shared transport electrification by offering incentives for acquiring electric vehicles (2-wheelers, 3-wheelers, 4-wheelers, and electric buses).
In addition to this, as per the International Energy Agency, in 2022, almost 66,000 electric buses and 60,000 medium- and heavy-duty trucks were sold globally, accounting for around 4.5% of total bus sales and 1.2% of total truck sales. China continues to dominate the manufacture and sales of electric (and fuel cell) trucks and buses. In 2022, 54,000 new electric buses and 52,000 electric medium- and heavy-duty trucks were sold in China, accounting for 18% and 4% of overall sales and about 80% and 85% of global sales, respectively. Additionally, it was stated that Chinese brands are market leaders in Latin America, North America, and Europe's bus and truck markets.
As a consequence of the expansion, the commercial electric vehicle industry demands advanced heat management technologies in the shape of thermal conductive layers to properly address heat from the bigger batteries. These solutions are rather essential for increasing productivity, ensuring quality, and adherence to industry standards regarding safety. This development suggests that there could be huge opportunities for those companies that deal in thermal interface materials, which are most suitable for commercial EVs.
Most of the electric car markets, like China and India in the Asia-Pacific region, are expected to boost the thermal interface solutions demand in the future. Policies on renewable energy, especially on sustainable energy, and the impressive technological innovations in thermal management are being propelled by incentives from the government. Along with this, investment in EV battery production has remarkably influenced growth aspects. For instance, in the case of its wholly owned electric vehicle subsidiary GFCL EV Products Ltd has planned to invest INR 6000 Crores over the next 4-5 years from February 2024. This would enable the production of battery systems for electric vehicles and energy storage systems to about 200 GWh annually.
Nonetheless, as per the IEA, about 95% of the lithium-ion phosphate batteries for electric LDVs (Light-Duty Vehicles) were sourced from China, and BYD holds the largest market share of 50%. Tesla contributed 15%, with its proportion of LFP batteries rising from 20% in 2021 to 30% in 2022. Thus, about 85% of cars equipped with LFP batteries are Tesla cars, most of which were produced in China. This has further proven that efforts to increase battery performance and safety by dissipating heat can bring innovation and investment to the industry. Comprehensively, several factors in Asia Pacific raise the demand for thermal interface technology development, such as environmental issues and the construction of the related electric car infrastructure.