2025 年 11 月 12 日,2025 世界动力电池大会在四川宜宾国际会展中心盛大开幕,同期举办的动力电池应用生态展览会同步启幕。这场持续至 11 月 15 日的行业盛会,以 “材料革新 - 智能智造 - 场景重构 - 循环再生” 为核心主题,吸引了超 230 家海内外知名企业齐聚 “中国动力电池之都”。5 万平方米的展览空间内,从核心材料、电池单体到终端应用场景,全产业链创新成果集中亮相,不仅勾勒出动力电池产业的发展全景,更凸显了数字化技术在产业升级中的核心作用,其中结构仿真分析、热仿真分析、流体仿真分析等 CAE 技术的深度应用,正成为驱动行业高质量发展的关键引擎。
本届展览会在规模与专业化程度上实现双重突破,设置 10 大核心展区与多个特色板块,室内静态展示与室外动态体验有机结合,全方位呈现动力电池产业的技术迭代与生态闭环。在核心展区,宁德时代展出的充电 5 分钟续航 520 公里的超高快充动力电池、比亚迪的刀片电池升级版本、特斯拉适配人形机器人的高能量密度电池等产品,成为现场观众驻足围观的焦点;国产芯片展区内,近百款覆盖控制、计算、功率等类别的汽车芯片集中亮相,展现了国内产业链在核心零部件领域的自主突破;固态电池展区则汇聚了院士团队与头部企业的前沿成果,从电解质材料研发到全固态电池工程化样品,完整呈现了下一代动力电池的技术演进路径。
在应用场景展示区,电动船舶、低空经济、具身智能等新兴领域与动力电池的融合成果令人瞩目。中国船舶集团携搭载新型动力电池的内河货运船模型参展,其长续航、高安全的特性为水上交通电动化提供了新方案;大疆行业应用、亿航智能等企业展示的无人机、载人飞行器,凭借动力电池的轻量化与高能量密度优势,拓展了低空经济的应用边界;具身智能展区的无人清扫车、AI 安防无人车等产品,通过动力电池与智能控制系统的协同,实现了多场景的高效作业。此外,室外 3500 平方米的 “智电有约” 体验区,26 家新能源车企带来 37 款车型开放试乘,自动泊车、超长续航等功能展示,让观众直观感受动力电池技术升级带来的出行变革。
展会同期举办的专业活动进一步强化了产业协同效应。动力电池产业链深度供需对接交流会吸引了百余家上下游企业代表,围绕材料创新、成本控制、生态共建等议题展开深入研讨;“宜贸全球通” 出海合作沙龙聚焦新能源汽车及动力电池出海的法规适配、物流保障、本地化生产等热点问题,为企业拓展国际市场提供了务实参考;12 家创新企业的路演活动集中发布了半固态电池、智能焊接机器人、电池回收利用等前沿技术与项目。据统计,本次大会共签约 180 个绿色新能源项目,总金额达 861.3 亿元,涵盖动力电池、新型储能、材料研发等多个领域,这些项目的落地将进一步完善产业链布局,推动产业集群化、规模化发展。
在产业快速扩张与技术迭代的背后,结构仿真分析、热仿真分析、流体仿真分析等 CAE 技术正发挥着无可替代的驱动作用,成为动力电池研发设计阶段的核心支撑。结构仿真分析作为保障电池安全的关键技术,能够精准模拟动力电池在挤压、穿刺、碰撞等极端工况下的力学响应。通过建立电池单体、模组及电池包的三维有限元模型,仿真软件可清晰呈现外壳变形、极芯位移、隔膜破损等风险点,帮助研发人员优化外壳材质选择、封装结构设计及内部缓冲材料布局。例如,某头部电池企业通过结构仿真分析优化电池包的抗碰撞设计,在相同重量下将结构强度提升 25%,有效降低了交通事故中电池短路起火的风险。同时,结构仿真分析还能模拟电池在长期充放电循环中的结构疲劳损伤,预判极耳焊接处、外壳接缝等部位的失效概率,为电池的长循环寿命设计提供数据支撑。
热仿真分析则是破解动力电池热管理难题的核心工具。动力电池在充放电过程中会产生大量热量,尤其是在超高快充、高温环境行驶等极端场景下,若热量无法及时散出,会导致电池温度骤升,不仅影响续航与寿命,更可能引发热失控。热仿真分析通过建立电池的热传导模型,可实时模拟不同工况下电池单体、模组及电池包的温度分布,精准计算发热速率与散热效率。研发人员借助仿真结果,能够优化电池包的散热通道结构、冷却液流速及散热片布局,使电池工作温度稳定在 25-40℃的安全区间。某企业通过热仿真技术优化动力电池散热系统,将快充过程中的最高温度降低 12℃,续航稳定性提升 15%,同时延长了电池使用寿命。此外,热仿真分析还能模拟极端环境下的热管理表现,如零下 30℃低温启动时的预热效率、零上 45℃高温行驶时的散热能力,确保电池在全场景下的可靠运行。
流体仿真分析在动力电池热管理与能量优化中同样扮演着重要角色。电池包内部的冷却液循环、空气流通等流体运动直接影响散热效果与能量利用效率。通过流体仿真分析,研发人员可模拟冷却液在散热通道内的流动状态,优化通道截面形状、流向设计,减少流动阻力,提升换热效率;同时,还能分析电池包内部的空气对流情况,优化通风口位置与大小,避免局部热量积聚。在电池回收利用领域,流体仿真分析可模拟电解液回收过程中的流动与分离效果,优化回收工艺参数,提高资源回收率。此外,流体仿真分析与热仿真分析的协同应用,能够实现 “流体 - 热” 耦合模拟,更精准地预判电池包的热管理性能,为多目标优化设计提供支持。
CAE 仿真技术的深度应用不仅显著提升了动力电池的性能与安全性,更带来了研发模式的革命性变革。传统物理样机测试模式下,一款动力电池的研发需要制作数十个甚至上百个样品,经过反复的充放电、高低温、碰撞等测试,研发周期长达 1-2 年,试错成本高昂。而通过结构、热、流体等多维度的仿真分析,研发人员可在虚拟环境中完成多轮参数优化与性能验证,提前预判材料兼容性、结构耐久性、热管理效率等问题,将物理样机的制作数量减少 60% 以上,研发周期缩短 30%-40%,试错成本降低 40%-50%。例如,在固态电池研发中,仿真技术可模拟电解质与电极的界面反应、离子传输路径,助力研发人员快速筛选适配的材料体系,加速技术落地进程;在电池包集成设计中,通过多物理场耦合仿真,可同时优化结构强度、散热性能与空间利用率,实现 “安全、高效、紧凑” 的设计目标。
面向未来,随着动力电池行业向高能量密度、长循环寿命、高安全性、低成本的方向发展,结构仿真分析、热仿真分析、流体仿真分析等技术将迎来更广阔的应用空间,为产业创新研发指明清晰方向。在技术层面,仿真模型将更加精细化、精准化,能够实现从原子尺度的材料研发到系统级的电池包集成分析,覆盖全产业链的技术需求;多物理场耦合仿真将成为主流,整合结构、热、流体、电磁、化学等多维度分析,精准破解高快充速率下的热失控、极端环境下的性能衰减、长期循环后的容量衰退等行业痛点。在应用场景层面,仿真技术将与 AI、大数据等数字技术深度融合,通过机器学习算法优化仿真模型,提升预测精度与效率,实现 “虚拟研发 - 实车验证 - 数据反馈 - 模型迭代” 的高效闭环;同时,仿真技术将延伸至电池全生命周期管理,从研发设计、生产制造到使用维护、回收利用,为产业的绿色可持续发展提供全流程支持。
2025 动力电池应用生态展览会的举办,不仅展示了产业发展的丰硕成果,更凸显了数字化技术对产业升级的核心驱动作用。结构仿真分析、热仿真分析、流体仿真分析等 CAE 技术作为动力电池研发的 “虚拟实验室”,正以其精准、高效、低成本的优势,推动行业突破技术瓶颈,加速产品迭代。未来,随着仿真技术的不断升级与广泛应用,将进一步赋能动力电池产业的创新发展,助力企业在全球竞争中占据优势地位,为新能源汽车、储能、低空经济等多领域的发展提供强劲动力,推动绿色低碳转型目标的实现。