鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:942次 | 2019年05月05日
三種形式動(dòng)力電池的特點(diǎn)介紹
對(duì)于新能源汽車(chē)來(lái)說(shuō),動(dòng)力能源的持久性、便捷性時(shí)最為關(guān)鍵的,而如今以電為主要能源的新能源領(lǐng)域,動(dòng)力電池的發(fā)展就是重中之重了。目前動(dòng)力電池的封裝種類共有三大形式:圓柱形、方形以及軟包,直觀上它們的不同點(diǎn)只在于形狀上,但同時(shí)它們?cè)诩夹g(shù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用角度上也有著不同,那么電池會(huì)因?yàn)樾螤畈煌a(chǎn)生怎樣的區(qū)別?或者說(shuō),哪種更高級(jí)呢?
自從1991年索尼公司發(fā)布首個(gè)商用鋰離子電池后,鋰離子電池革新了消費(fèi)電子產(chǎn)品的面貌,其圓柱形設(shè)計(jì)也成為目前最常見(jiàn)的電池造型,例如5號(hào)、7號(hào)堿性電池都是采用這種形狀設(shè)計(jì)。而在之后的時(shí)間里,由于電池的應(yīng)用場(chǎng)景變多,以三星SDI為首的方形電池和LG華為為首的軟包電池設(shè)計(jì)也進(jìn)入市場(chǎng),目前三類技術(shù)也均在新能源汽車(chē)產(chǎn)品中進(jìn)行應(yīng)用。
圓柱形電池
圓柱形電池可分為14650、18650、21700等型號(hào),這是由電池尺寸命名的電池名稱。18650是目前市面上最為常見(jiàn)的電池型號(hào),也是技術(shù)最為成熟的一種,而21700則是特斯拉近年來(lái)主推的新型電池。單節(jié)圓柱形電池的尺寸變得更大一些,電量也更多一些。如此一來(lái),電芯的數(shù)量得以大幅減少,使得車(chē)輛在電池系統(tǒng)的控制方面更有優(yōu)勢(shì)。
在經(jīng)過(guò)了多年的發(fā)展后,圓柱形電池的標(biāo)準(zhǔn)化程度較高,容易在行業(yè)內(nèi)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。另外圓柱形電池在散熱方面也有著先天的優(yōu)勢(shì),封包時(shí)圓柱與圓柱之間形成了很好的散熱空間,所以部分搭載圓柱形電池的車(chē)輛采用了成本較低的風(fēng)冷技術(shù)。
特斯拉正在大力推進(jìn)21700型電池技術(shù),不可否認(rèn)的是目前行業(yè)內(nèi)圓柱形電池的高采用率,受到了特斯拉一定的影響。
對(duì)于采用圓柱形電池的車(chē)輛來(lái)說(shuō),不可避免的要面對(duì)大量電池單體所帶來(lái)的電池控制問(wèn)題,畢竟即便是采用21700電池也需要將幾千枚圓柱電池放在一起形成電池包,數(shù)量非常龐大。另外由于圓柱形電池在組合成電池組時(shí)需采用鋼殼,所以其重量相對(duì)較高,能量密度相較于另兩種形狀的電池有所不足。
方形電池
方形電池的可塑性會(huì)更強(qiáng)一些,它能根據(jù)產(chǎn)品的具體需求而進(jìn)行定制化的設(shè)計(jì)。但這也導(dǎo)致了方形電池的大小不一,制造工藝標(biāo)準(zhǔn)也就沒(méi)有圓柱形電池那樣清晰。但也正因?yàn)槠潇`活性高,曾經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)用在早期的新能源汽車(chē)中,車(chē)企可以根據(jù)車(chē)型不同而對(duì)電池尺寸進(jìn)行定制化生產(chǎn),而不用受到圓柱形電池標(biāo)準(zhǔn)的限制。方形電池也曾一度被認(rèn)為是最適合新能源汽車(chē)應(yīng)用的電池設(shè)計(jì)。
目前方形電池在很多車(chē)型上都得到了應(yīng)用,比如寶馬的i系列車(chē)型、榮威ERX5、蔚來(lái)ES8,另外寶馬3系以及8系新能源車(chē)型,也都采用了方形電池技術(shù),寶馬在當(dāng)時(shí)也希望由此實(shí)現(xiàn)在新能源汽車(chē)上輕量化的目標(biāo)。
軟包電池
軟包電池因?yàn)椴捎昧睡B加的制造方式,所以體積更小,能量密度更高,這對(duì)于我國(guó)新能源車(chē)市場(chǎng)的需求非常契合。軟包電池同樣可以像方形電池一樣進(jìn)行定制。尤其是對(duì)于混動(dòng)車(chē)型來(lái)說(shuō),在考慮整車(chē)布局和配重時(shí),軟包電池的優(yōu)勢(shì)就更加明顯了。因?yàn)檐洶姵刈非蟾永w薄的工藝,采用了比鋁外殼重量更輕的鋁塑膜包裝,其纖薄的程度你甚至可以用手感覺(jué)到內(nèi)部液態(tài)電池的流動(dòng)。更輕的電池組能讓整體車(chē)重更低,從而也為車(chē)企提供了更多的布局方法。隨著技術(shù)的進(jìn)步,越輕的單體電池在兼顧能量密度上的空間也越大。
目前通用旗下別克的VELITE5/VELITE5、凱迪拉克CT6插電、XT5混動(dòng)版車(chē)型、日產(chǎn)的軒逸純電都采用的是軟包電池。總體來(lái)說(shuō)軟包電池更受韓系、美系車(chē)企青睞,現(xiàn)代以及通用汽車(chē)最新的新能源車(chē)型都采用了軟包電池。
到底哪種更高級(jí)?
在目前的新能源車(chē)市場(chǎng)中,圓柱、方形、軟包三種電池造型都有一定的使用比例,并沒(méi)有絕對(duì)的好壞之分,只能說(shuō)是各有優(yōu)劣。
圓柱形電池由于發(fā)展時(shí)間較長(zhǎng),所以制造工藝也更加成熟,成本較低,同時(shí)也有固定的國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量產(chǎn)品優(yōu)劣。不過(guò)在電池布局以及能量密度方面,圓柱形電池都還有著進(jìn)一步的提升空間。
而方形電池和軟包電池,雖然其在標(biāo)準(zhǔn)化上很難與圓柱電池相媲美,但其可以實(shí)現(xiàn)定制化的特點(diǎn)使其能夠更好地與車(chē)輛相協(xié)調(diào),能夠滿足不同廠商不同車(chē)型的特殊需求。尤其是軟包電池,通過(guò)鋁膜外殼的使用能在保證安全的同時(shí)提高效率,但受成本的制約現(xiàn)在并沒(méi)有太多車(chē)企采用。圓柱、方形以及軟包電池對(duì)于市場(chǎng)而言都有各自的價(jià)值,但圓柱形三元鋰電池已經(jīng)成為了目前的主流,這也是車(chē)企在權(quán)衡性能和成本后的折中選擇。