隨著工業設備智能化升級與 “鉛改鋰” 政策推進，鋰電池在細分領域需求持續爆發。據高工產業研究院（GGII）《全球工業鋰電池市場報告 2024》數據，2025 年全球工業設備鋰電池滲透率將達 45%，其中 24V 作為中壓主流規格，在特種設備、機器人、醫療設備等場景需求年增速超 30%。當前 24V 鋰電池發展呈現三大趨勢：一是定制化需求凸顯，需適配不同設備的功率、空間與環境要求；二是磷酸鐵鋰體系成主流，憑借高安全性與長壽命占據 60% 以上工業市場；三是智能 BMS 集成化，支持遠程監控與故障預警成為標配。

為助力設備廠商高效解決 24V 鋰電池定制選型中的技術匹配、成本控制與合規難題，鉅大鋰電結合 23 年定制鋰電池經驗，梳理行業數據與實踐案例，編寫本選型采購白皮書，聚焦定制化核心要點（如參數定義、BMS 設計、場景適配等），為技術團隊選型、采購團隊成本核算提供實用參考。

一、24V 鋰電池基礎知識

(1) 主流化學體系分類

目前 24V 鋰電池主要采用磷酸鐵鋰（LiFePO?）和三元鋰（NCM/NCA）體系：

l 磷酸鐵鋰（LFP）：安全性高（熱失控溫度＞800℃）、循環壽命長（2000-6500 次），但能量密度較低（100-160Wh/kg），適合工業設備、特種設備等對穩定性要求高的場景。

l 三元鋰（NCM）：能量密度高（200-300Wh/kg）、低溫性能優異（-20℃放電效率＞70%），但成本較高、需嚴格溫控，適用于機器人、勘探測繪等對體積和重量敏感的移動設備。鈷酸鋰（LCO）因循環壽命短（＜500 次）、安全性差，不推薦工業級應用。

(2) 24V 鋰電池核心優勢

對比傳統鉛酸電池，24V 鋰電池具備三大核心優勢：

1. 輕量化與高能量密度：相同容量下，體積比鉛酸電池減少 50%、重量減輕 60%，更適配空間緊湊的設備。

2. 長壽命與低成本：循環壽命達鉛酸電池 3-5 倍，全生命周期（5-8 年）使用成本降低 40% 以上。

3. 智能管理與安全：內置 BMS（電池管理系統）實現過充、過放、過熱保護，支持遠程狀態監控，設備故障發生率降低 70%。

二、定制 24V 鋰電池核心技術

(1) 定制核心參數

電壓參數：

磷酸鐵鋰：8 串電芯串聯，標稱電壓 25.6V，充電上限 29.2V，放電下限 20V（低于此值易損傷電芯）。

三元鋰：7 串電芯串聯，標稱電壓 25.9V，充電上限 29.4V，放電下限 21V。

容量參數：

實際可用容量 = 標稱容量 ×80%（預留 20% 安全冗余，避免深度放電），如 100Ah 電池實際建議使用 80Ah 以內。

壽命參數：

循環壽命：以容量衰減至 80% 為標準，磷酸鐵鋰≥2000 次，三元鋰≥800 次。

日歷壽命：常溫（25℃）存儲下可達 5-8 年，需定期充放電維護。

(2) 結構設計方案

電芯組合方式：

串聯決定電壓（8 串鐵鋰 / 7 串三元），并聯提升容量（如 2 并 100Ah 電芯實現 200Ah 總容量）。

尺寸與形狀：

小型設備（5-50Ah）：采用 18650/21700 圓柱形電芯或軟包電芯，適配手持設備、小型傳感器。

中大型設備（100-500Ah）：采用方形鋁殼電芯，支持模塊化定制。

外殼材質與防護設計：

材質：鋁合金（散熱性強，適合高功率設備）或 ABS 工程塑料（輕量化，適合常溫場景）。

防護等級：戶外 / 潮濕場景需 IP65 以上（如 IP67 防短時浸水），粉塵環境需加裝防塵網。

散熱設計：

高功率設備（放電電流＞50A）需內置導熱硅膠或鋁制散熱片，確保工作時電芯溫差＜5℃，避免局部過熱。

(3) BMS功能定制

基礎保護功能：

過充保護（電壓精度 ±0.02V）、過放保護（電壓精度 ±0.1V）、過流保護（響應時間＜5ms）、短路保護（觸發后自動斷電）。

進階管理功能：

主動均衡：動態平衡各電芯電壓（壓差＜50mV），延長電池整體壽命 15% 以上（推薦工業設備優先選）。

通訊協議：支持 SMBUS/I2C/CAN 總線，實現電量監控、故障預警，部分場景可支持 OTA 遠程參數升級（如安防設備、軌道交通監測設備）。

(4) 安全設計與合規認證

安全設計：

硬件：電芯間加裝絕緣隔板（耐電壓＞500V），外殼預留防爆閥（內部壓力＞1.2MPa 時自動泄壓）。

軟件：BMS 雙重冗余設計（主副芯片獨立監測），避免單點故障導致保護失效。

合規認證：

基礎認證：國內銷售需通過 CQC 認證（符合GB 31241-2014標準），出口需 UL 1642（美國）、IEC 62619（國際儲能 / 工業標準）。

行業特殊認證：醫療設備需 CE-MDD、ISO 13485（生物相容性）；軌道交通設備需符合 EN 50155（寬溫、振動要求）。

三、24V 鋰電池應用場景與定制解決方案

(1) 特種設備與工業機器人

需求痛點：高振動（如礦山探測設備）、寬溫域（-40℃~60℃）、高倍率放電（3C 以上瞬時功率）。

鉅大定制方案：

l 電芯：選磷酸鐵鋰（耐振動）或鈦酸鋰（超低溫場景，-40℃可正常啟動）。

l 結構：加固鋁合金外殼（抗沖擊等級 IK08），IP67 防水，內置加熱膜（低溫環境自動啟動，升溫至 5℃以上再放電）。

l BMS：支持 CAN 總線通訊，實時向設備中控上傳電壓、溫度數據，異常時觸發設備停機保護。

(2) 醫療設備與安防系統

需求痛點：低紋波干擾（如超聲診斷設備）、長續航（7×24 小時值守）、高安全性（防漏液、防電磁干擾）。

鉅大定制方案：

l 電芯：選高一致性三元鋰（體積小，適配便攜式醫療設備），搭配陶瓷隔膜（降低短路風險）。

l 電氣設計：輸出端加裝 EMI 濾波器，紋波電壓＜50mV，符合醫療設備電磁兼容標準（EN 61000-6-3）。

(3) 勘探測繪與電力檢測

需求痛點：嚴苛環境（粉塵、鹽霧）、長待機（野外工作 5-7 天）、高可靠性（無故障運行）。

鉅大定制方案：

l 防護：IP68 級防水（水下 1 米浸泡 24 小時無損壞），外殼噴覆三防漆（防潮、防霉、防鹽霧）。

l 容量：采用 200-300Ah 磷酸鐵鋰，搭配低功耗 BMS（靜態功耗＜10mA），延長待機時間。

四、24V 鋰電池選型指南：技術避坑與認證要求

(1) 容量計算方法（避免 “虛標” 與 “過剩”）

基礎計算公式：

所需容量（Ah）=設備功率（W）× 工作時長（h）÷ 電池標稱電壓（V）× 1.2

注：1.2 為安全系數，預留 20% 冗余（應對設備功率波動、低溫續航衰減）。

實例參考：

某電力檢測設備功率 50W，單日工作 8 小時，所需容量 =（50×8）÷24×1.2≈20Ah，建議選 25Ah 電池（避免容量不足）。

防虛標措施：

要求供應商提供第三方檢測報告（如 SGS、CTI），確認 25℃/0.5C 放電條件下的實際容量（偏差需≤5%）。

(2) 必查認證要求（合規性前置）

(3) 選型避坑要點

誤區 1：只看容量，忽視放電倍率

風險：部分電池標稱 100Ah，但持續放電電流僅 1C（100A），無法驅動需 2C（200A）瞬時功率的工業機械臂，導致設備啟動失敗。

對策：明確設備最大放電電流，要求供應商提供放電倍率曲線（如 2C 放電容量需≥標稱容量的 90%）。

誤區 2：只看價格，忽略 BMS 配置

風險：低價電池多采用被動均衡 BMS，電芯壓差超過 200mV 時無法平衡，易導致單節過放，電池整體壽命縮短 50%。

對策：工業設備優先選主動均衡 BMS（成本高 30% 左右，但壽命提升 20%），要求提供 BMS 功能測試報告。

誤區 3：忽視環境適配，導致故障

案例：某安防設備在北方 - 15℃環境使用普通三元鋰電池，續航從 8 小時驟降至 3 小時，冬季需頻繁更換電池。

對策：低溫場景（＜-20℃）選磷酸鐵鋰 + 加熱模塊，高溫場景（＞50℃）需強制風冷，潮濕場景必須 IP67 以上防水。

五、定制 24V 鋰電池價格

定制 24V 鋰電池的價格差異，本質是 “基礎成本 + 功能成本 + 定制成本 + 合規成本” 的疊加，具體可拆解為五大核心維度，各維度對價格的影響及量化參考如下：

(1) 電芯類型&品牌

1. 化學體系差異

磷酸鐵鋰：原材料成本低（鋰、鐵價格穩定），整體成本比三元鋰低 20%-30%。

三元鋰：依賴鎳、鈷等貴金屬，原材料價格波動大，成本隨鎳含量升高而增加（如 NCM811 比 NCM523 貴 15%）。

2. 電芯品牌&等級

電芯品牌差異：

l 國際品牌：如三星、松下、LG等，因一致性高、壽命長（循環壽命比國內高 10%-20%），價格比國內一線品牌高 30%-50%；

l 國內一線品牌：如比克、力神、億緯鋰能等，性價比均衡，價格比國際品牌低 30%-50%，比國內二三線品牌高 10%-20%。

電芯等級差異：

l A 品電芯（全新合格）：性能穩定（容量偏差≤2%），價格最高，是工業設備首選；

l B 品電芯（輕微瑕疵）：容量 / 電壓一致性略差（偏差 3%-5%），價格比 A 品低 20%-30%，僅適合低要求場景；

l 拆機 / 梯次電芯（二手 / 退役）：價格最低（比 A 品低 50% 以上），但壽命短（循環≤500 次）、安全風險高，不推薦工業級設備使用。

(2) BMS功能復雜度

1. 保護板類型

l 硬件保護板：僅支持基礎過充 / 過放 / 過流保護，參數固定不可調，成本較低。

l 軟件保護板：支持參數編程調整，可聯動設備通訊監控（如電量顯示、故障預警），因需開發軟件邏輯與通訊協議，成本比硬件保護板高 50%-120%。

l 硬件 + 軟件板：兼具硬件基礎保護的可靠性與軟件的靈活調參、通訊功能，雙重開發成本疊加，成本比硬件保護板高 80%-180%

2. 均衡功能類型

被動均衡（僅放電均衡）：無額外加價，適合容量≤50Ah 的小電池；

主動均衡（充放電雙向均衡）：成本增加 30%+，可延長電池壽命 15%，推薦容量≥100Ah 或高一致性要求場景（如醫療設備）。

3. 進階拓展功能

帶特殊通訊協議（如 CAN 總線、SMBUS）：加價 20-50 元 / 套，支持設備中控聯動；

帶電量顯示（LED / 數碼管）：加價 10-30 元 / 套，方便現場運維。

(3) 外殼材質&模具

外殼是電池適配設備的 “物理載體”，其材質選擇直接影響成本、防護能力與適配性，結合尺寸是否常規，成本差異具體如下：

1. 普通 PVC 包裝（軟包裝）

成本水平：最低（僅材料費用，無加工 / 開模成本）

核心特點：輕便、僅基礎絕緣，無抗沖擊 / 防水能力

尺寸關聯：無需開模，適配常規圓柱電芯組合

適用場景：低功率、無防護需求的小型設備（如微型傳感器）

2. ABS+PC 塑膠外殼（硬殼基礎款）

l 成本水平：中等（比 PVC 高 20%-30%，含材料 + 加工費）

l 核心特點：輕量化（比金屬輕 40%）、抗沖擊（可承受 1.5 米跌落）、易加工，支持基礎防水（IP54 級），表面可做磨砂、噴油等工藝處理。

l 尺寸關聯：

現貨常規尺寸：用供應商庫存模具，無開模成本，僅需支付材料與加工費；

定制常規尺寸：基于標準模架定制型腔，開模成本較低（約 3000-8000 元），均攤加價 5%-15%；

異形尺寸（超薄/弧形）：全流程定制模具（含模架、型腔、抽芯機構等），開模費 1-5 萬元，均攤加價 20%-40%

l 適用場景：基礎防護、重量敏感設備（如便攜式醫療檢測儀）

3. 鈑金外殼（硬殼進階款）

l 成本水平：中高（比 ABS+PC 高 30%-50%，含鈑金切割、折彎、噴涂工藝費）

l 核心特點：結構堅固、散熱好、IP65 防水，可適配高功率設備的散熱需求

l 尺寸關聯：

常規尺寸（標準矩形）：使用標準鈑金件加工，無額外成本；

異形尺寸（定制安裝孔、不規則散熱通道）：需定制切割模具與折彎工藝，成本加價 25%-40%

l 適用場景：高功率、抗振動設備（如 AGV 機器人、機械臂）

4. 304 不銹鋼外殼（硬殼高端款）

l 成本水平：最高（比鈑金高 40%-60%，含不銹鋼材料、激光切割、焊接、防腐處理費）

l 核心特點：耐腐蝕、防爆（Ex d IIB T4）、戶外壽命超 10 年

l 尺寸關聯：

常規尺寸（如標準圓柱形、方形防爆外殼）：有少量現成模具，成本加價 15%-30%；

異形尺寸（如定制接口、集成傳感器的防爆外殼）：需全流程定制模具與工藝，成本加價 40%-50%

l 適用場景：惡劣環境設備（如戶外勘探測繪、化工檢測、沿海高鹽霧地區）

(4) 電池認證

1. 基礎通用認證

認證項目：CCC、UL、CE、CB、UN38.3 等（根據出口地區或設備使用場景選擇）

成本說明：認證費用與測試項目、認證機構掛鉤（單項目認證費通常數千元至萬元不等）；客戶可自己做也可委托供應商代辦，代辦費用需單獨核算（含測試費、服務費）。

2. 行業專屬認證

認證項目：醫療領域（如 ISO 13485、CE-MDR）、軌道交通領域（如 EN 50155）

成本說明：因需額外開展專項測試（如生物相容性、寬溫振動測試），報價額外加價 5%-15%

(5) 采購批量

批量是 “議價關鍵”，供應商通過優化生產排期、原材料采購量降低成本，價格波動如下：

小批量（10-50 套）：無規模效應，單價最高，無議價空間（需單獨排產，原材料采購量小）；

中批量（51-99 套）：少量議價空間，單價可降低 2%-5%（可與其他訂單拼單生產）；

大批量（100 套以上）：議價空間最大，單價降低 5%-15%（原材料可批量采購，生產流程連續，人工成本攤薄）。

(6) 24V鋰電池價格參考

磷酸鐵鋰電池：24V 100Ah 約 800-1200 元，24V 200Ah 約 1600-2200 元。

三元鋰電池：24V 100Ah 約 1500-2000 元，適合對能量密度要求高的設備。

鈦酸鋰電池：24V 100Ah 約 2000-3000 元，多用于低溫工業場景。

備注：上述價格僅為基礎配置的市場參考價，實際報價需結合設備具體要求調整，最終價格以供應商根據需求出具的正式報價單為準。

六、24V 鋰電池使用與維護規范

(1) 充電規范（延長壽命核心）

1. 充電器選型：必須使用原廠適配充電器（電壓精度 ±0.5%，電流精度 ±1%），禁止用鉛酸電池充電器（電壓不匹配，易過充）。

2. 充電環境：溫度控制在 0℃-40℃，避免高溫直射（如夏季設備車頂）或低溫充電（＜0℃時先預熱電池至 5℃以上）。

3. 充電邏輯：隨用隨充，剩余電量 20%-30% 時開始充電，每月至少 1 次滿充（校準電量計，避免容量虛標）。

(2) 日常使用注意事項

1. 避免過載使用：設備功率不得超過電池額定放電功率（如 100Ah/1C 電池，最大負載不得超過 2400W）。

2. 安裝要求：電池固定牢固（防振動導致電芯移位），正負極接線端子擰緊（扭矩≥5N?m，避免接觸不良發熱）。

3. 環境規避：遠離明火、腐蝕性液體（如酸堿溶液），戶外使用避免長時間浸泡（即使 IP67，也不建議持續浸水）。

(3) 日常維護要點

1. 定期檢查：每周清潔電池表面（用防靜電毛刷掃去粉塵），每月檢查接線端子是否氧化（氧化后用砂紙打磨，涂防銹脂）。

2. 狀態監測：通過 BMS 軟件查看電芯電壓（壓差＞100mV 時需做均衡充電）、內阻（新電池內阻＜50mΩ，增幅＞20% 時需排查）。

3. 長期存儲：設備閑置超過 1 個月，需將電池充至 50% 電量，存放于濕度≤60%、溫度 10℃-25℃的環境，每 3 個月補充充電 1 次。

(4) 常見故障與解決

1. 容量下降：可能因過放或高溫老化，可通過均衡充電恢復部分容量；嚴重衰減需更換電芯。

2. 充電異常：檢查充電器接口、保險絲及 BMS 通信，排除接觸不良或模塊損壞。

3. 鼓包變形：立即停用，可能因內部短路或過充，需專業人員拆解處理。

七、24V 鋰電池市場趨勢

(1) 技術趨勢

大電芯與集成化：中國化學與物理電源行業協會（CCPSA）數據顯示，2025 年 314Ah 以上大容量磷酸鐵鋰電芯市占率將超 65%，模塊化設計可減少組裝成本 20% 以上。

固態電池試點：據《中國鋰電池產業發展白皮書（2024）》，2028 年固態電解質電池將小規模商用，能量密度提升至 400Wh/kg，支持 - 50℃超低溫啟動（適合極地勘探測繪場景）。

(2) 應用趨勢

工業 “鉛改鋰” 加速：2025 年全球工業設備鋰電池滲透率將達 45%，AGV 機器人、礦山檢測設備等場景年需求增長 30%（數據來源：GGII《全球工業鋰電池市場報告 2024》）。

細分場景定制化深化：醫療設備電池需通過 ISO 10993 生物相容性認證，安防設備趨向 “電池 + IoT” 一體化（支持遠程鎖電、防盜預警）。

(3) 政策趨勢

回收體系完善：中國《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理辦法》要求，2025 年鋰電池梯次利用率達 70%，退役工業電池可優先用于低功率儲能（如安防設備備用電源）。

綠色認證強制化：歐盟《新電池法規》（2024 年生效）要求披露電池全生命周期碳足跡，推動企業優先選擇磷酸鐵鋰等低碳排放體系。

在 24V 鋰電池定制領域，鉅大鋰電-23年定制鋰電池廠家·安全快捷，具備多年技術積累與場景適配經驗。其產品覆蓋特種設備、機器人、醫療等核心領域，可提供從電芯選型、BMS 定制、結構定制到合規認證的全流程支持，且電池均通過 CCC、UL、CE、CB等基礎認證，部分場景可匹配醫療、軌道交通專屬標準。同時，鉅大注重定制靈活性，能快速響應異形尺寸、特殊防護（如 IP68）等需求，對接過程中提供詳細技術方案與樣品測試，適合設備廠商采購與技術團隊高效推進項目，降低選型與合作風險。