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    韩系围攻下的本土动力电池厂该怎样进一步突破?

    来源:列宁格勒保卫者   作者:综合报道   2016/7/14   浏览3515次   

    [摘要]在“目录”出台之后,几乎可以确定了韩系三元锂电池被踢出局。再这样的大环境下,本土动力电池厂是否就可以高枕无忧,还是继续向技术更高层面突围呢?

     

    在当下,因为使用南韩三星SDI提供的三元锂电池,没有进入中国核准电池供应商名单而停产江淮iEV6S电动汽车,或将成为给众多使用没有进“目录”的南韩系三元锂电池的国产电动汽车正式警告。从2014年-2015年,因南韩系三元锂电池大规模低价进入,而促进了中国新能源汽车的发展。但是,在“目录”出台之后,几乎可以确定了韩系三元锂电池被踢出局。再这样的大环境下,本土动力电池厂是否就可以高枕无忧,还是继续向技术更高层面突围呢?

     

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    宁德时代(CATL)致力于能量型和功率型的锂离子动力电池研发与制造,而在电池材料的选择策略上,电芯正极材料涵盖磷酸亚铁锂、镍钴锰三元、锰酸锂、钴酸锂等。其中磷酸铁锂电池,CATL已经可以做到单体120wh/kg,电池包可以做到100wh/kg,其它厂家大多处于70-80wh/kg的水平。目前在储能、大巴上主要采用磷酸铁锂电池,而在乘用车上主要采用三元材料电池,硬壳电池是CATL的主要产品。

     

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    电池的生产工艺流程主要分为搅拌、涂布、冷压、分条、焊接、卷绕、顶侧封、注液、化成、抽气。首先CATL在搅拌工序中会尽可能的将石墨材质与添加材质等等搅拌均匀,如果材质出现“包团”现象会在后面的冷压成型步骤中出现破裂情况。

     

    目前对于电池材质切割主要有两种方式,滚刀切与激光切,滚刀切如果工艺不达标会在切割时产生毛细,严重时会导致电池内部短路。激光切虽然会进一步降低产生毛细风险,但有可能影响电池性能发挥。CATL目前采用的是滚刀切割方式,但就目前市场反馈来看,搭载CATL生产的动力电池车型,例如北汽EU260、吉利帝豪EV等等均是目前没有出现任何一起动力电池事故的车型,说明CATL生产的电芯工艺十分出众。

     

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    对于动力电池而言,其实就是将化学能转化为电能的装置,这个化学反应需要一定的介质帮助。当动力电池完成组装后会进行电解液的加注,当首次激活动力电池后会消耗一定的电解液,测试合格的动力电池会再次进行少量加注电解液,这次加注后动力电池终生不会再有加注电解液的需求。

     

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    生产完成的动力电池最后会被装进包覆绝缘蓝膜的铝制外壳,为电芯提供一个可靠的反应空间。组装完成后CATL还会将每一块电芯进行氦气加注,主要原因有两点,首先氦气是一种十分稳定的气体加注后会排出电池内部空气,其次加注氦气后可以通过检测氦气浓度检测电池包气密性。经过检验合格的电池单体会进库保存,存放时也会有想对的软性材质分割每一个电池组件避免发生碰撞。

     

    当然对于一个动力电池包来说,单体电芯生产结束后并不意味着结束。在组成动力电池组之前,会将多块电芯并联组成一个模组,每一块模组都会有相对应的线速进行检测,通过线速反馈给电池管理系统也就是常说的BMS管理系统,在实际使用中BMS管理系统会实时检测每一块电芯的工作、温度等等情况,根据动力电池目前情况级别做出相对应的管理措施,以避免危险发生。

     

    多块模组组合在一起,固定在一个坚固的底盘之上,在配备管理系统就组成了一个相对完整的动力电池包。目前,动力电池对于热管理系统主要有两种,一种是风冷、另一只种是主动液冷技术,这两种方式CATL都有兼顾。

     

     

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    对于动力电池而言,安全也是目前人们普遍关心的问题,尤其是近期发生了多起纯电动与插混车型自燃事件,除了碰撞、自燃等情况电磁辐射也是关乎安全的一大指标。对于CATL来说产能与技术的优势是一方面,最值得骄傲的是截止到目前,CATL保持了起火零事故。目前70%以上的动力电池自燃事故原因主要集中于热失控,电池过热导致电芯内部隔膜发生破裂电芯正极与负极接触导致短路起火。CATL从工艺、材料、机械结构、热管理等等,电芯热失控,均做到了严格的质量把控。

     

    CATL的安全控制策略是由单体电芯、模组、电池系统最后到整车,逐层保证安全的策略。并且对产品进行了穿刺、碰撞、浸海水等模拟各种极端使用场景下的试验,通过严格的测试和验证方法来保证产品可靠性。

     

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    经过严格的产品把控与质量测试,一款完整的动力电池将会装配在整车之上,不过随着使用与时间的推移,动力电池终会被能量密度比更高、续航更长、重量更轻的全新电池类型取代,发展新能源车型就是为了环保,所以电池的回收再利用也需要一套完备的体系。CATL作为一个电池生产商同时也兼顾了电池回收的众人,从电池包做生产再到车企到终端用户,最后把电池包回收回来,必然要经过一个梯次利用再利用的过程,再利用完后才会到电池包的报废和回收,材料回收回来后又回到了电池厂家,这就形成了循环,整个产业链的关系。

     

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    至于回收利用,动力电池包目前应用市场主要在储能与车辆为主,这里我们主要说的是在交通工具上应用的动力电池包解决方案,首先新能源车型无论是纯电动还是混动车型,主要分为公交等大型车辆,与乘用车两类。大巴上主要采用磷酸铁锂电池,乘用车上主要采用三元材料电池,磷酸铁锂电池类电池化学性能相对稳定,回收后可以继续在储能市场发挥作用。

     

    三元材质类电池化学活性相对较高,其电池模组回收后可以再次利用在低速电动车、电动摩托车之上。由于乘用车对电池整体性要求很高,所以回收后电池已久可以达到要求。至于整体回收而言已久可以利用在储能领域。

     

     

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    从材料回收的角度来看,电池包拆解后已久有很多可以再次利用的材料,例如金属外壳BMS管理系统、绝缘材质、电芯等等。整体电池包可以通过破碎变成电极粉,再把相关的金属进行回收。

     

    笔者有话说:

     

    一直低调的CATL,终于从幕后走到前台,而这一时机是否与韩系三元锂电池被制裁有关,笔者不得而知。不过可以确认的是,CATL不仅为国内包括北汽新能源、北汽福田在内的十数家整车厂提供动力电池解决方案,更成为国产宝马X1混动版的电池供应商。显然,韩系三元锂电池厂商如果不变更符合中国利益的方式,进入“目录”几率几乎为零。但是宁德时代仍然将其突围之道以技术研发为主。

     

     


    (责任编辑:陈jing)


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