鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:760次 | 2022年01月24日
高能量密度是黑科技?營(yíng)銷(xiāo)噱頭不可取,解析電池背后的那些事!
隨著純電動(dòng)汽車(chē)的逐漸普及,其續(xù)航短和充電時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn)也日益突顯。許多廠商為了突出自家產(chǎn)品的長(zhǎng)續(xù)航能力以及性能,往往會(huì)把電池能量密度作為宣傳噱頭。不過(guò)關(guān)于不熟悉的消費(fèi)者來(lái)說(shuō),似乎高能量密度已經(jīng)和黑科技掛鉤,而關(guān)于行業(yè)而言,電池能量密度能否提升似乎制約著純電動(dòng)汽車(chē)的未來(lái)發(fā)展。那么,究竟能量密度是什么呢?
能量密度為何物,不同電池差異大
要想了解能量密度會(huì)否制約純電動(dòng)汽車(chē)未來(lái)發(fā)展,首先就要明確能量密度為何物。能量密度指的是在單位一定的空間或質(zhì)量物質(zhì)中儲(chǔ)存能量的大小。而電池的能量密度就是指電池平均單位體積或質(zhì)量所釋放出的電能。一般來(lái)說(shuō),我們把電池能量密度分為重量能量密度和體積能量密度。只要電池的能量密度越高,那么在單位重量或者體積內(nèi)儲(chǔ)存的電能也就越多。
目前來(lái)看,新能源汽車(chē)所使用的電池重要有鋰離子電池、鎳氫電池、燃料動(dòng)力電池、鉛酸電池、鈉硫蓄電池等,其中三元鋰為正極的電池包系統(tǒng)能量密度要高于以磷酸鐵鋰為正極的電池包系統(tǒng)。其中涉及到材料使用所帶來(lái)的極限提升,除此之外,生產(chǎn)的工藝水平也會(huì)影響電池能量密度。
極限制約新發(fā)展,短時(shí)間難以有突破
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
那么,就目前來(lái)看,現(xiàn)有的大部分電池能量密度是否存在極限呢?答案是肯定的,特別是受制于成本考慮和生產(chǎn)技術(shù),目前能量密度較高的三元鋰離子電池能量密度也只有200mAh/g。而目前能量密度的提升還僅限于增大電池尺寸等手段,想要通過(guò)化學(xué)體系的變革來(lái)達(dá)到質(zhì)變,還要不少時(shí)間。
那么,電池能量密度短時(shí)間內(nèi)難以突破是否就意味著純電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展收到了限制呢?實(shí)際上也不完全是,以TSLAModel3為例,其使用的是21700電池陣列,雖然結(jié)構(gòu)上看似簡(jiǎn)單粗暴,但這樣做的好處就是兼顧了能量密度和成本,缺點(diǎn)自然也是顯而易見(jiàn),那就是對(duì)安全性提出了更高要求。
優(yōu)化設(shè)計(jì)來(lái)彌補(bǔ),理想看待是關(guān)鍵
實(shí)際上除了TSLA的做法,目前不少車(chē)企也在嘗試通過(guò)設(shè)計(jì)提升電池能量密度或者通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)來(lái)提升純電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航。比如從外形尺寸入手,優(yōu)化電池零件的內(nèi)部排列,以達(dá)到提高電池占用空間,使得電池排布更為緊湊高效的做法。或者通過(guò)使用新性材料來(lái)降低電池外殼的重量和體積,由此提升純電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航。
無(wú)論哪種方法,在現(xiàn)階段看來(lái),高能量密度的確代表車(chē)企的一部分實(shí)力,不過(guò)電池作為涉及車(chē)輛安全和生產(chǎn)成本的一個(gè)重要部分。并不能為了所謂的高能量密度就犧牲安全性,同時(shí)過(guò)高的成本也不利于大規(guī)模生產(chǎn)。作為車(chē)載部件,能量密度并非衡量電池甚至于電動(dòng)汽車(chē)的唯一標(biāo)準(zhǔn),還需全方位考慮。
標(biāo)稱(chēng)電壓:28.8V
標(biāo)稱(chēng)容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
總結(jié):或許在未來(lái),純電動(dòng)汽車(chē)的電池問(wèn)題能夠以別的方法得以提升,其續(xù)航和充電問(wèn)題也會(huì)得到解決。但就目前來(lái)看,提升續(xù)航最有效的方法,還是新增電池的使用,同時(shí)在保障安全性和成本的前提下提升能量密度。至于能量密度是否是純電動(dòng)汽車(chē)的瓶頸,其實(shí)有好有壞,還難以給到準(zhǔn)確定論!