鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1505次 | 2019年12月26日
動力電池目前存在哪些瓶頸?還能繼續(xù)推動行業(yè)發(fā)展嗎?
在我國新能源汽車升級迭代加快,以及企業(yè)對產(chǎn)品安全重視提升的大背景下,主動均衡有望成為我國BMS未來均衡功能的主要技術(shù)方向。
在新能源汽車發(fā)展中,動力電池長期被認(rèn)為是推動行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵部件。隨著行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新加快和用戶認(rèn)知度的提高,市場對動力電池的要求越來越高,但動力電池安全保障、使用壽命、能量預(yù)測等問題卻成為創(chuàng)新瓶頸。
此時(shí),電池管理系統(tǒng)(BMS)作為電動汽車能量管理和控制的重要紐帶,逐漸被主機(jī)廠視為核心技術(shù),與驅(qū)動器等電控系統(tǒng)、VCU等整車控制系統(tǒng)共同構(gòu)成新能源汽車的三大電子電氣核心技術(shù)。
近兩年在國內(nèi)新能源汽車市場的快速發(fā)展帶動下,國內(nèi)動力電池BMS市場需求規(guī)模也迅速增長。2017年,我國新能源汽車動力鋰電池實(shí)現(xiàn)裝機(jī)量81.1萬套,同比增長56.26%,市場規(guī)模45.5億元。高工產(chǎn)研電動車研究所(GGII)數(shù)據(jù)顯示:2018年我國新能源汽車動力鋰電池BMS產(chǎn)品裝機(jī)量達(dá)到122萬套,產(chǎn)值規(guī)模55億元。
從我國BMS市場競爭格局來看,目前第三方市場份額已經(jīng)出現(xiàn)了穩(wěn)步提升的勢頭,以科列技術(shù)、億能電子、力高新能源、上海妙益等為代表的第三方在市場份額上在穩(wěn)步增長,尤其是在商用車領(lǐng)域第三方甚至成為主導(dǎo)。整車廠和電池廠雖然仍占有較重要的地位,但由于行業(yè)在技術(shù)提升和專業(yè)化分工帶來的成本下降驅(qū)動下,專業(yè)第三方未來優(yōu)勢有望更加突出。
從行業(yè)技術(shù)趨勢來看,BMS的均衡控制是延長動力電池壽命的技術(shù)制高點(diǎn)之一,目前被動均衡由于出現(xiàn)時(shí)間較早且技術(shù)相對較成熟,而且被動均衡對電池壽命影響較小,成本較低,契合當(dāng)前我國新能源汽車主要集中在中低端的市場現(xiàn)狀,因此車企普遍采取被動均衡。
隨著鋰離子電池的不斷發(fā)展,應(yīng)用領(lǐng)域也在逐漸的擴(kuò)大,其在正極材料的使用方面已經(jīng)由單一化向多元化的方向轉(zhuǎn)變,其中包括:橄欖石型磷酸亞鐵鋰、層狀鈷酸鋰、尖晶石型錳酸鋰等等,實(shí)現(xiàn)多種材料的并存。
從技術(shù)發(fā)展方面能夠看出,在日后的發(fā)展中還會產(chǎn)生更多新型的正極材料。對于動力電池的正極材料來說,其在成本費(fèi)用、安全性能、循環(huán)能力以及能量密度等多個(gè)方面都具有較為嚴(yán)格的要求。
在應(yīng)用材料領(lǐng)域中,由于鈷酸鋰的費(fèi)用較高、安全性較低,因此在具體的使用中通常適用于普通消費(fèi)類電池,難以符合動力電池的相關(guān)要求。而上述列舉的其他材料均已在目前的動力電池中得到了充分的利用。
在鋰離子電池材料中,負(fù)極材料屬于重要的組成部分,能夠?qū)φw電池的性能產(chǎn)生較大影響。目前,負(fù)極材料主要被劃分為兩個(gè)類別,一種為商業(yè)化應(yīng)用的碳材料,例如天然石墨、軟碳等,另一類為正處于研發(fā)狀態(tài),但是市場前景一片大好的非碳負(fù)極材料,例如硅基材料、合金材料、錫金材料等等。
但由于被動均衡采用電阻耗能,會產(chǎn)生熱量,使得整個(gè)電池系統(tǒng)的效率降低。而主動均衡因其原理在于能量的傳遞分配,能夠使得動力電池能量利用率高,顯著提升駕駛體驗(yàn)。
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