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探究新能源电动汽车的核心:动力电池

来源:中国电动汽车网   作者:综合报道   2019/12/16   浏览26179次   

[摘要]方形,圆柱形,软包,这三种不同形状的电池影响的是电芯的能量密度。


在统计排名之前需要说明三元锂电池三大类型:方形,圆柱形,软包,这三种不同形状的电池影响的是电芯的能量密度。

 

单纯讨论单体电芯能量密度为软包最高,目前一线软包能达到300WH/kg。而且软包电池的外敷层为铝塑膜封装,与钢壳锂电池对比可以轻量化约40%,比软壳锂电池也能见减重20%左右,轻量化对于续航的提升理论上也有帮助。不过软包电池也有很突出的缺点,因其物理强度较低会造成内部各区域电阻不一致,串联后会导致电池组的一致性很差,在使用过程中会有略高的概率出现胀气变形或漏液;这种物理特性比较特殊的电池决定了PACK工艺比较复杂,使用这种电池的成本偏高且稳定性较差。

 

 

 

主流的软包电池包括LG化学、CATL、力神、国轩、宏微、卡耐、多氟多等,这些品牌的动力电池在主流新能源汽车中的市场占有率比较低,装备的量产车品牌在一线的也不多;其中CATL宁德时代以方形电池为主,这类电池的市场占有率很高。至于LG化学虽然是全球知名的电池供应商,不过在汽车动力电池领域的存在感并不高,主要供给的还是电子智能终端,这与大量成组的动力电池组是两个概念。目前提出过考虑LG化学的知名车企有特斯拉,以及依靠LG化学技术研发的吉利新能源;不过量产车还没有下文,其中以特斯拉最具代表性,下面聊一聊特斯拉的圆柱形电池。

 

 

 

众所周知特斯拉新能源汽车是自燃率最高的品牌且没有之一,造成这种情况的原因无非有两点;第一点是电池管理系统水平较差,第二点是电芯本身存在问题,特斯拉兼而有之。其电池装备的是松下供应的镍钴铝三元锂电池(圆柱形),这是一种极致追求高能量密度的电池;实现能量密度的提升是依靠非常高的镍含量,而镍的比例过大又会造成晶体结构稳定性差,仅依靠铝元素无法实现电池的稳定运行。

 

这类电池的特点是同样只适合少量成组,用于小功率的电子设备;成百上千节的成组会导致电流不均衡,在充放电过程中会造成局部温度升高,电池包泄压过程中的高温气体摩擦容易导致自然。不过圆柱形的电池并不是都这么差,三种元素比较合理的镍钴锰等类型还是足够稳定的,比如力神21700和东磁18650表现还不错;然而这类电池的单体能量密度较高,但是成组的系统能量密度往往不够理想,目前主流的电池类型还是方形电池。

 

 

 

方形电池两大代表品牌:CATLBYD

 

方形电池是采用绕卷或叠片工艺制造,能量密度也能实现很高的水平,但出于安全的考虑往往会比较保守。但是方形电池循环重放次数多(使用寿命更长)的优势不能否定,且外壳多为铝质硬壳为主,其结构稳定性更高且铝材同样可以实现轻量化,当然也有些电池为控制成本失控钢壳。除上述优点以外,方形电池还有一致性更高,成组能量密度更大的优势,简单看一看这两大品牌电池的成绩吧。

 

CATL目前装备的量产车系统能量密度最高达到166.1WH/KG,动力电池出货量超70WGHBYD的量产车最高水平达到了161.1WH/KG,品牌动力电池出货量超50GWH

 

这两大品牌的动力电池都有相当高的水平,CATL的系统能量密度要略高一些,不过在轻量化的表现方面似乎要比BYD略逊一筹。且量产汽车的性能与续航不能单纯讨论电池,电机电控系统与平台的结构特点也是非常重要的因素;所以在实车体验方面BYD有一定优势,原因在于这一品牌不单纯是动力电池生产商或供应商,BYD同时也是一家涵盖三电系统、内燃机变速箱、乘用汽车、商用汽车、轨道交通以及特车等领域的车企,所以在电池落地到车辆上的实际表现会理想一些,单一品牌实现大于50的成绩还是独一份。

 

CATL的电池不能否认也是不错的产品,只是这一品牌是纯粹的电池供应商,供给的数十家车企基本都是在三电领域技术比较弱的存在,所以这些不错的电池也没有体现出应该有的高水平。这就决定了动力电池的双雄排名会存在争议,单纯讨论电池CATL确实不错,数十家车企都在用也能说明其稳定性;只是这些车企中尚无一家能达到BYD在新能源领域的综合水平,所以排名也就是BYDCATL以及其他了,供参考。

 


(责任编辑:杨阳)


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