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電池企業陷技術種類之爭 解讀汽車電池家族“性格”特點

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電池企業陷技術種類之爭 解讀汽車電池家族“性格”特點

發布日期:2018-09-25 作者: 點擊:

電池企業陷技術種類之爭 解讀汽車電池家族“性格”特點

  “續航多少? ”“充電多久? ”“汽車電池哪產的? ”昨天在北汽新能源貴華4S店,有消費者這樣谘詢。這裏的銷售經理陳敏告訴記者,隻要來看新能源車的,開場往往就是這三個問題。而在他看來,這三個問題其實是一個問題,因為續航和充電其實都是新能源車電池性能的綜合體現。

  說起新能源車電池,它絕對不比汽車發動機簡單,材料、技術不同,即使采用同樣材料,隻是比例不同,都會對車整體性能產生影響。目前,電池市場競爭也是前所未有的激烈,在新能源車補貼減少和消費者對長續航的要求下,汽車廠家一方麵要求電池能更小更高效,另一方麵要求價格更低。所以,今年也是新能源汽車電池廠家洗牌的一年,不少廠家倒閉,同時也造就了寧德時代、比亞迪、國軒等一批電池龍頭企業。而對消費者來說,想了解新能源車,當然要從了解電池開始。

  技術之爭

  汽車電池企業麵臨洗牌

  2018年下半年,各種新能源造車新勢力進入“收獲季”,蔚來、威馬開始向客戶交車,這激烈的藍海競爭背後,是更白熱化的電池市場競爭。郎川是該行業某知名品牌青島工廠的研發人員,他告訴記者,幾年前新能源補貼開始,刺激了電池行業自然迅猛生長。 “從外麵買來單體電池,根據新能源車廠家要求做成電池包就能賣個好價錢,根本不在乎研發問題。 ”郎川向記者描述了早期的新能源電池市場。但眼下,這種模式已很難延續。 “補貼減少了,意味著廠家必須降低成本,而電池占新能源車成本的30%-40%,降成本首先要拿電池開刀。新能源車續航裏程現在已進入500公裏時代,在體積不變的前提下要提高能量密度,這樣的技術並不是所有廠家都能實現的。 ”

  一方麵是成本,另一方麵是研發能力,雙方麵的擠壓讓很多新能源電池企業陷入了困境,同時也造就了一批“實力派”。寧德時代、比亞迪、國軒等等品牌開始逐漸得到市場認可。 “在向消費者介紹車的時候,香蕉视下载app最新版ioses二维码都會突出采用‘寧德時代’的電池。 ”陳敏坦言,現在消費者不隻是對車的品牌有概念,對電池也有了口碑意識。在他看來:“這其實是對偏重研發、技術和質量的健康市場的認可,對新能源汽車市場是好事。 ”

  種類之爭

  鋰電逐漸占領市場

  “目前來看,鋰離子動力電池仍是市場主流。”作為技術人員,郎川更認可鋰電池,在他看來鋰電時代已全麵到來。而根據正極材料的不同,鋰離子電池主要分為磷酸鐵鋰電池和以鎳鈷錳、鎳鈷鋁等為代表的三元電池。但是,現階段技術比較成熟的磷酸鐵鋰電池,能量密度已達到其物理極限。

  消費者對電動車續航裏程的期待,通過車廠傳導到了動力電池企業,必然要求電池能量密度更高,帶電量更大,能夠跑更遠。而且早在2017年2月出台的《促進汽車動力電池產業發展行動方案》明確提出了,到2020年動力電池單體能量密度300Wh/kg、係統能量密度260Wh/kg,成本1元/Wh的目標。如果單靠磷酸鐵鋰電池要達到這一目標,幾乎不可能。所以,三元電池的比例正在迅速上升,磷酸鐵鋰電池的增速則在放緩。郎川認為:“未來幾年動力電池將以三元電池為主,同時向高鎳三元和新體係電池方向發展…… ”汽車廠家也已經行動起來,就連最早更傾向於磷酸鐵鋰電池研究的比亞迪,近來也悄悄改變了方向,不僅新車普遍搭載三元鋰電池,同時在研發上也向三元鋰電池靠攏。

  但高性能的三元鋰電池在市場上是稀缺貨,很多新能源造車企業無法大規模交車,其中電池缺貨是重要原因。另外,很多品牌長續航的車型也總是缺貨,這也與高性能三元鋰電池的產能不足有很大關係。郎川告訴記者,目前因為三元鋰電池產量激增,造成錳、鈷等原材料價格不斷走高,未來如何降低成本研發代替產品,將成為電池研發企業的努力方向。縱觀國際市場,國內外的企業已經加快布局下一代的電池技術路線,如全固態鋰電池、鋰硫電池、燃料電池等。

電池家族圖譜

  鎳氫、三元鋰、鈷酸鋰……覺得電池“化學課”很枯燥?記者送你一份“喜羊羊”電池家族圖譜,幫你快速了解它們的“性格”特點。

  鎳氫電池

  優點:價格低,通用性強,電流大,環保穩定。

  缺點:重量大,電池壽命較短。

  “性格”特點:鎳氫電池有點類似於動畫片《喜羊羊》中的懶羊羊,力氣不大但不挑食,有時還愛“記仇”。

  最早的手機電池都是鎳氫電池,容量小、壽命短,還有充電 “記憶效應”,很多人對這種電池並沒有好感。上世紀90年代後,以豐田普銳斯為代表的很多混合動力汽車,均采用此類電池作為儲能元件。鎳氫電池的電池單體電壓低,但價格低廉且環保、穩定,作為汽油發動機的補充輔助動力,被裝備在混動車型上,再合適不過。

  鈷酸鋰電池

  優點:能量密度高、結構穩定。

  缺點:安全性差、成本非常高。

  “性格”特點:鈷酸鋰電池更像沸羊羊,力氣超大,但脾氣有點小暴躁。

  鈷酸鋰電池是鋰離子電池的一種,其結構穩定、容量比高、綜合性能突出,但其安全性差、成本非常高,主要用於手機和筆記本電腦及其他便攜式電子設備。特斯拉初代電動車Roadster是唯一采用鈷酸鋰離子電池的。鈷酸鋰電池能量密度大是優點,但在180-250℃時就內部化學成分就處於不穩定狀態,像一匹難以馴服的野馬。至於特斯拉最初選用鈷酸鋰電池,原因就在於特斯拉強大的電池管理和監控係統,能夠最大限度保證每一粒電池都處於適合的工作溫度。

  磷酸鐵鋰電池

  優點:超穩定,成本較低、循環壽命長。

  缺點:能量密度較低,低溫性能差。

  “性格”特點:電池界的暖羊羊,個頭大但力氣小,關鍵脾氣超好,簡直就是佛係好青年。

  磷酸鐵鋰電池是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池,又叫鋰鐵電池,比亞迪曾是這類電池最主要的研發者。磷酸鐵鋰電池最突出的特點是熱穩定性,在目前車用鋰電池中首屈一指,但磷酸鐵鋰電池能量密度卻遠遠小於三元鋰電池,要想獲得更大的續航裏程,就得增大體積。所以目前磷酸鐵鋰電池更多的還是被用作電動客車這類大部頭的動力電池在使用。

  三元鋰電池

  優點:電壓平台高、能量密度高

  缺點:安全性差、耐高溫性差

  “性格”特點:三元鋰電池堪稱電池界的喜羊羊,各方麵並不是最好的,但好在均衡,較易怒,且怕熱。

  三元鋰電池是電動車目前最熱門的電池類型,從知豆到特斯拉,就連比亞迪也開始轉向三元鋰電池。所謂“三元”指的是電池正極采用了鎳鈷錳三種元素,當然還有鋰。三元鋰電池在重量能量密度上要高許多,通俗點說同樣重量的三元鋰電池比磷酸鐵鋰電池的續航裏程更長。三元鋰雖說相對於鈷酸鋰電池安全性高,不過當自身溫度為250-350℃時,內部化學成分就開始分解,因此對電池管理係統提出了極高的要求。

  氫燃料電池

  優點:能量加注方便簡單、效率更高、清潔無汙染

  缺點:技術複雜、造價昂貴、壽命較短

  “性格”特點:電池界的美羊羊,美麗華貴,有點不接地氣。

  氫燃料電池是使用氫這種化學元素,製造成儲存能量的電池。嚴格來說它並不算電池,而是通過氫和氧的化學反應產生電能,整個過程隻產生水和熱,更環保。燃料電池另一個優勢是熱效率,汽油機內燃機熱效率僅有30%左右,而氫燃料電池的發電效率可以達到50%以上。氫燃料電池造價昂貴,發電過程中會用到金屬鉑作為催化劑,沒錯,就是白金。盡管在業內都認為,氫燃料電池是未來電動車發展的趨勢,但目前還是看上去很美。

新能源車電池的小秘密

  電池功能會有衰減嗎?

  手機電池會越來越不耐用,那新能源汽車呢?這個陳敏解釋得很明確,電池衰減的確會存在,而且在第一代新能源車這個問題也挺突出,這成為很多購買者的首要顧慮。不過,他同時也告訴記者,為了消除這方麵的顧慮,目前大多數的新能源汽車企業都會對電池進行單獨長質保,比如10年20萬公裏,如果衰減到一定比率,可以免費更換。

  新能源車電池裝在哪?

  很多顧客到新能源汽車展廳都想看看電池,但這個可能真的看不到,陳敏告訴記者,新能源車電池大多安裝在底盤上:“電池需要密封,同時鋪裝在底盤上不占空間,還能降低重心。 ”他介紹,雖然是密封,但如果電池遇到損壞,可以通過技術手段拆解更換。


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