鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:627次 | 2022年01月24日
從動(dòng)力鋰電池三種外殼形態(tài) 看未來充電鋰電池發(fā)展趨勢(shì)
各位朋友,你們有沒有想過,為何TSLA用的動(dòng)力鋰電池長(zhǎng)得像5號(hào)電池?為何通用用的電池像面包片?為何蔚來ES8的動(dòng)力鋰電池像個(gè)移動(dòng)硬盤?
據(jù)有關(guān)第一個(gè)問題,據(jù)業(yè)內(nèi)傳聞,當(dāng)初TSLA剛剛起步,找不到電池供應(yīng)商,松下和它的圓柱電池救TSLA和水火,TSLA發(fā)達(dá)后,并沒有忘記這位"下嫁"自己的公主,就一直用著松下的電池到現(xiàn)在,甚至是未來。
首先我們先要認(rèn)識(shí)到:三種動(dòng)力鋰離子電池的內(nèi)部構(gòu)成要素差別不大,都是鋰離子電池,核心差異在于圓柱和方形電池重要采用金屬材料作為外殼,而軟包鋰離子電池采用鋁塑膜作為封裝外殼。下面一個(gè)一個(gè)聊:
圓柱形電池
供應(yīng)商:松下、索尼、江森自控
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%
使用車型:TSLA全系、江淮IEV系列
優(yōu)勢(shì):生產(chǎn)工藝成熟、pACK成本較低、電池產(chǎn)品良率較高、散熱性能好
劣勢(shì):重量大
新能源車常用的圓柱形電池長(zhǎng)得很像我們?nèi)粘J褂玫?號(hào)電池,這種電池歷史久遠(yuǎn),生產(chǎn)工藝非常成熟,還有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。我們經(jīng)常提到的TSLA21700,這個(gè)數(shù)字指的其實(shí)是它的尺寸為21毫米×70毫米。
另外,因?yàn)槠浔旧硇螤畹木壒?,很多圓柱形電池排在一起時(shí),能留出空隙散熱,你看方形電池假如排在一起,中間是沒有縫隙的。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量: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、無人設(shè)備
但是這種電池有個(gè)特點(diǎn),單體能量密度低,想要同等容量就必須多帶電池,再加上必須用金屬外殼,導(dǎo)致重量很大。
方形電池
供應(yīng)商:三星、CATL、國(guó)軒高科
使用車型:寶馬i3、榮威ERX5、蔚來ES8、比亞迪系列、廣汽傳祺新能源GE3
優(yōu)勢(shì):布局靈活,能實(shí)現(xiàn)定制、安全性好
劣勢(shì):?jiǎn)误w差異性大,標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一
封裝好的方形電池
方形電池最大的特點(diǎn)是可以根據(jù)不同的車實(shí)現(xiàn)定制,說的簡(jiǎn)單粗暴一點(diǎn),就是主機(jī)廠和供應(yīng)商可以針對(duì)一輛車設(shè)計(jì)一套電池布局方法,但這變相新增了雙方的人力資金成本;也出現(xiàn)了另一個(gè)問題,每個(gè)車的電池都不相同,造成目前市場(chǎng)上方形電池型號(hào)眾多,工藝很難統(tǒng)一。
你想想看,假如你是個(gè)乙方,是現(xiàn)成的模板拿過來往上套好用,還是自己和客戶一直商量討論做一個(gè)定制版出來?
軟包鋰電池
供應(yīng)商:LG化學(xué)、孚能科技
使用車型:別克VELITE5、日產(chǎn)聆風(fēng)、奇瑞eQ、北汽新能源
優(yōu)勢(shì):重量輕、能量密度高
劣勢(shì):?jiǎn)误w差異性大,標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一、機(jī)械強(qiáng)度差
別克VELITE6軟包鋰電池
軟包鋰電池在日常生活中也很常見,比如手機(jī)的電池。它使用鋁塑膜作為封裝材料,顯而易見的比使用金屬外殼的上面兩種電池要輕;但自然也沒有上面兩種方法對(duì)電池的保護(hù)性好。
未來是軟包鋰電池的天下了?
軟包鋰電池的最大優(yōu)勢(shì)在于,能在現(xiàn)有技術(shù)水平上提升動(dòng)力鋰電池的能量密度。根據(jù)統(tǒng)計(jì),軟包鋰電池比同等容量的鋁殼包裝電池輕20%,和同樣尺寸的鋁殼電池,容量高出50%。
現(xiàn)在19年的補(bǔ)貼政策尚不明朗,但可以肯定是補(bǔ)貼金額跟電池的能量密度息息相關(guān),軟包鋰電池在這一項(xiàng)上優(yōu)勢(shì)巨大。
鋁塑膜國(guó)產(chǎn)化是個(gè)問題
那么為何還有許多廠商不使用軟包鋰電池呢?前面提到,鋁塑膜是軟包鋰電池和上兩種電池最大的差別,單片電池組裝后用鋁塑膜密封,形成一個(gè)電池,鋁塑膜用來保護(hù)內(nèi)容物。這東西在日常中也常見,比如膠囊的外包裝……
重要的問題是,鋁塑膜一般被日本廠商壟斷,日本的DNp自己一家市占率就接近50%,剩下的昭和電工也能占到25%左右,這兩家還出了各自的工藝標(biāo)準(zhǔn)。
鋁塑膜制造工藝
而國(guó)內(nèi)廠商因?yàn)楣に?、設(shè)備等原因,產(chǎn)品的某些指標(biāo)是達(dá)不到日本的水準(zhǔn)的,比如沖深,國(guó)產(chǎn)的在5毫米左右,而日本要求在8-12毫米。
當(dāng)然國(guó)內(nèi)也有許多優(yōu)秀的供應(yīng)商在不斷努力,比如新綸科技(收購(gòu)了日本TT鋁塑膜方面的業(yè)務(wù)),以及上海紫江。
電池廠商青睞軟包鋰電池嗎?
根據(jù)我國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)的預(yù)測(cè),2020年國(guó)內(nèi)軟包動(dòng)力鋰電池出貨量預(yù)計(jì)35.9兆瓦時(shí),滲透率達(dá)38%,相比17年5.5兆瓦時(shí)左右的出貨量新增約30兆瓦時(shí)。
點(diǎn)評(píng)
邦老師認(rèn)為,在國(guó)內(nèi)政策高度傾向于能量密度和續(xù)航里程的前提下,軟包鋰電池的高能量密度、低重量是其最大的優(yōu)勢(shì),足以使得廠商和供應(yīng)商傾向選擇它。但其單體電池一致性還需提升,另外也要類似圓柱電池的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不斷完善,核心技術(shù)的提升也是影響未來軟包鋰電池能否成為主流的關(guān)鍵。