鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:986次 | 2020年04月30日
從2020年開始 電池有這些技術(shù)的車才叫技術(shù)領(lǐng)先
電池是純電動(dòng)汽車上最重要的部件,無論是體積還是價(jià)格,都能完美的證明這一點(diǎn)。
因此,無論是想讓電動(dòng)汽車性能變得更強(qiáng),還是想讓它價(jià)格變得更低,都要電池技術(shù)的不斷創(chuàng)新。
就電池包這個(gè)整體而言,有物理和化學(xué)兩種途徑優(yōu)化它的整體性能,物理手段指的是通過各種工程學(xué)上的優(yōu)化,提升電池包內(nèi)部空間布局的合理性,把盡可能多的空間留給電池;化學(xué)手段指的是,通過調(diào)整電池內(nèi)化學(xué)物質(zhì)的配比和原理,尋找更加有優(yōu)勢(shì)的電池方法。
當(dāng)然,這些年來大家也被各種實(shí)用性堪憂的電池新聞“欺騙”了很多次,我們這次就專注于談?wù)劷衲昕梢院芸焐逃玫姆椒ā?/p>
CTp技術(shù)
在2019年的法蘭克福車展上,寧德時(shí)代對(duì)外公布了自己的CTp技術(shù),CTp其實(shí)是Celltopack的縮寫,顧名思義,它在基本結(jié)構(gòu)上就改變了之前乘用車電池的布局原理。
在此之前,所有的乘用車電池基本都有著三重架構(gòu),第一層是電芯(Cell),這也是電池廠商生產(chǎn)出來的最小的元器件單位,第二層是模組,把電芯按照一定的規(guī)格成組封裝起來,就變成了模組,第三層是電池包(pack),就是直接裝在整車上的那一大塊電池了。
之所以之前要有模組這個(gè)中間層,一方面是為了便于運(yùn)輸和維修,在車輛遇到問題的時(shí)候無需整體更換,只要把有問題的模塊換掉就可以了,另一方面是為了安全,在模塊之間可以布置更多的加強(qiáng)筋等,給電芯多一層保護(hù)。
但隨著車輛工程設(shè)計(jì)的進(jìn)步,人們也意識(shí)到,這樣的多層結(jié)構(gòu),一定程度上是設(shè)計(jì)冗余,通過與車身的一體化設(shè)計(jì),可以在去除模組這一層的情況下,直接把電芯布局在電池包中,但并不影響整車的技術(shù)指標(biāo)。這就是CTp。
CTp的好處可以分為三方面,其一是容量,在減少了模塊的外殼以及各種附加走線之外,同樣體積的電池包能夠多出來15-20%的體積來盛放電芯;其二是可靠性,去除不必要的組件之后,零部件的整體數(shù)量可以減少40%;其三是便宜,少了多道工序之后,制造成本能低不少。
當(dāng)然,這項(xiàng)技術(shù)也要車廠在研發(fā)階段就與電池廠有更緊密的聯(lián)系,才能在電池模組的開發(fā)上更為深度和合理,搭載CTp電池的車輛,我們應(yīng)該在2020Q1結(jié)束就能看到。
刀片電池技術(shù)
刀片電池是比亞迪最近在漢EV上提出的技術(shù),但可以肯定的是,這項(xiàng)技術(shù)將成為未來幾年比亞迪純電動(dòng)汽車的標(biāo)配。
得益于電池和整車生產(chǎn)一體化的優(yōu)勢(shì),比亞迪可以在整車設(shè)計(jì)更深的層次來定制電池的形態(tài),最新推出的刀片電池,在形態(tài)上就是把現(xiàn)在近似矩形的電芯在控制厚度的情況下,在長(zhǎng)度上做了更大的延展,這樣看起來電池薄而長(zhǎng),類似于刀片的形狀。
廣義上講,刀片電池在電動(dòng)汽車上的應(yīng)用,也可以類比成CTp技術(shù)的一項(xiàng)特例,比亞迪對(duì)外宣布的資料中顯示,在進(jìn)行這樣的結(jié)構(gòu)升級(jí)之后,比亞迪的磷酸鐵鋰離子電池相關(guān)于原有電池系統(tǒng)可以提升30%以上的能量密度,同時(shí)節(jié)省了大量的物料和人工費(fèi)用,讓電池的整體成本相關(guān)于同規(guī)格的傳統(tǒng)三元電池可以降低30%。
另外,刀片電池單片面積更大,通過在中間新增散熱管線的辦法,也有助于更好地提升電池散熱。
另外,今天比亞迪又公開了漢EV的更多電池參數(shù),漢EV的電池包電壓達(dá)到了570V,而市面上絕大多數(shù)中檔電動(dòng)汽車還使用著400V的車身架構(gòu),只有保時(shí)捷Taycan這種超豪華車使用了800V的架構(gòu),這意味著使用刀片電池的漢EV,除了能夠更高效率地傳導(dǎo)能源之外,也能讓電池包擁有更好的充電功率。
按照之前漢EV打算在北京車展公布的節(jié)奏看,在今年Q2,我們就能見到刀片電池的相關(guān)技術(shù)。
干電極技術(shù)
談到乘用車電池技術(shù),就繞不過特斯拉,由于近年來產(chǎn)銷量的快速提升,特斯拉已經(jīng)成為全球使用鋰離子電池容量最多的單一車企。
而在當(dāng)前已經(jīng)上市的車型當(dāng)中,特斯拉還手握兩項(xiàng)紀(jì)錄:特斯拉有著行業(yè)內(nèi)能量密度最高的電池包,和單位容量最低的電芯成本。
由于特斯拉迄今為止一直堅(jiān)持使用圓柱形電池結(jié)構(gòu),因此特斯拉更重視在電芯本體的性能優(yōu)化上,在之前,特斯拉收購了電池技術(shù)開發(fā)商Maxwell,其一直堅(jiān)持的干電極技術(shù)也有望在2020年投入商用。
傳統(tǒng)的電芯電極制造中要使用液態(tài)的粘貼劑,然后要等待其干燥之后在進(jìn)行其他工序,較為繁瑣耗時(shí),而干電極,指的是制作過程中無需使用這些業(yè)態(tài)容積,直接將固態(tài)粉末狀的材料涂抹粘貼的形式來進(jìn)行制作。
Maxwell的介紹指出,采用干電極技術(shù)之后,車載鋰離子電池的能量密度有望提高10%,制造成本降低10%,雖然看起來這項(xiàng)技術(shù)并沒有前兩項(xiàng)提升的幅度那么大,但重要的是,它所出發(fā)的起始標(biāo)準(zhǔn)就要高于其它電池。
特斯拉將在四月舉辦電池日活動(dòng),屆時(shí)會(huì)有更多有關(guān)此項(xiàng)技術(shù)的詳細(xì)介紹出現(xiàn),因此,該技術(shù)有望于今年年底之前商用。