バッテリーパックの低温加熱：−40°Cでの確実なコールドスタートを積層ヒーターで実現

お客様の背景

お客様は、フルスタックの自社研究開発を核とする新エネルギー車メーカーです。その事業は、チップ、電動駆動システム、バッテリー、シャシー、インテリジェントドライビング、コックピットシステムなど、車両技術チェーン全体に及び、高度に垂直統合された能力を備えています。

2025年現在、同社は累計32万台以上の車両を納入し、100万台目の新車のラインオフを完了しました。50万台から100万台への飛躍はわずか343日で達成され、最も急成長している新興NEVブランドの1つとなっています。

製品ポートフォリオは、複数のセグメントにわたるセダン、SUV、MPVをカバーしています。合弁事業や現地生産モデルを通じて、ヨーロッパ、南米、アジア太平洋地域、中東、アフリカに進出しています。2026年にはメキシコ市場へのさらなる参入を計画しており、グローバルサプライチェーンシステムは成熟と改善を続けています。

プロジェクトの課題

バッテリーパックの開発過程で、お客様は以下の主要な課題に直面していました。

• 深刻な低温性能の低下： -18°Cでは、バッテリーの出力が約40%まで低下し、車両の始動性能と航続距離に著しい影響を及ぼします。
• 不均一な熱分布： 従来の加熱構造では局所的な温度差が大きくなり、セルの一貫性と寿命に影響を与えます。
• 限られた構造空間： バッテリーパックのコンパクトな内部レイアウトは、ヒーターの厚さと柔軟性に対してより高い要求を課します。
• 高い組み立ておよび信頼性要件： ソリューションは、耐振動性、電気絶縁性、および長期的な屋外安定性を同時に提供する必要があります。

ソリューション

上記の課題に対応するため、Ziitekは積層型のバッテリーパック熱対策ソリューションを提供します。

低温加熱ソリューション (シリコンヒーターパッド)

Kheat SPシリーズ シリコンヒーティングパッドを使用：

• 熱効率を向上させる片面CRフォーム断熱設計
• カスタマイズ可能な形状と厚さ (≥1.5 mm)
• クッション機能と振動減衰機能を提供
• 温度制御、NTCセンサー、熱保護システムの統合が可能

利点：複雑なバッテリーパック構造に適応し、安定した加熱と構造への追従性を実現します。

高性能フレキシブル加熱ソリューション (PIヒーター)

PIフィルムヒーターを使用：

• 動作温度範囲：-60°C ~ 250°C
• 電力密度：1–2 W/cm²
• ゾーンごとの精密な加熱制御が可能
• スペースに制約のある設計に適した超薄型構造 (0.2–0.5 mm)
• NTC、熱電対、温度制御モジュールとの統合をサポート

利点：非常に均一な加熱と高速な熱応答を実現します。

サーマルインターフェースソリューション (TIF100シリーズ)

TIF100シリーズ サーマルインターフェースマテリアルとの組み合わせ：

• 熱伝導率：1–5 W/m·K
• 低圧力、高い追従性能
• セルと構造部品間のエアギャップを効果的に充填
• 全体的な熱伝達効率を向上

検証と結果

システム最適化後、全体的な熱管理性能が大幅に向上しました：

• 低温時のセル起動性能が大幅に向上
• バッテリーパック全体の温度均一性が向上
• 加熱効率が向上（熱損失を低減）
• 構造的信頼性が強化（耐振動性と長期安定性が向上）
• -40°Cから85°Cまでの全動作条件に適合

協業タイムライン

• 2024 Q1: プロジェクトキックオフ
• 2024 Q1: サンプル検証
• 2025 Q2: フルパックテストに合格
• 2025 Q3: 量産供給
• 2025 Q4: 量産モデルのローンチ

主な用途

• 乗用車用パワーバッテリーパック
• 低温予熱システム
• バッテリー温度補償モジュール
• 高電圧プラットフォーム車両の熱管理システム