鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：1495次 | 2020年09月15日
電動(dòng)汽車電池單體能量密度與成組率現(xiàn)狀分析
電池包成組效率是所有電池單體的質(zhì)量和/電池包的質(zhì)量，這是評(píng)價(jià)電池包輕量化水平的參數(shù)，算法是電池單體的能量密度/電池系統(tǒng)的能量密度。目前乘用車電池是兩條線路，提升電池單體密度和提升成組率。從信息看，提升單體電池密度是有較大的潛力的，而且國(guó)內(nèi)車型的單體電池密度差異太大。成組技術(shù)的單體大電池應(yīng)該不如小單體的并聯(lián)組合更加有安全保障和穩(wěn)定性。國(guó)內(nèi)電池技術(shù)提升空間仍是很大的。
1、電動(dòng)汽車的總體整租率差異偏大
電動(dòng)汽車的成組率差異較大，新能源客車的單體密度低，但系統(tǒng)能量密度較高，成組率達(dá)到87%的超高水平。
乘用車的單體平均密度212瓦時(shí)/千克，但成組后是151瓦時(shí)/千克，與客車相近，原因是成組率較低，僅有71%。
2、磷酸鐵鋰能量密度偏低
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
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%
乘用車的電池分析看，三元與磷酸鐵鋰離子電池的用途差異較大。
磷酸鐵鋰單體密度低，但成組率高，達(dá)到平均77%。由于微型電動(dòng)汽車的綜合性能要求不是很高，因此設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)化。這也是較強(qiáng)的成組技術(shù)的體現(xiàn)。
三元電池的成組率差異較大，部分高能量密度的成組率僅有61%，因此系統(tǒng)能量密度的表現(xiàn)較好。
三元電池的單體能量密度的差異巨大，從160瓦時(shí)/千克到-280瓦時(shí)/千克的電池差異較大。
3、高單體密度車型
IP67防水，充放電分口 安全可靠
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(wú)人設(shè)備
北汽新能源推出的新品的能量密度達(dá)到191，這也是270的單體密度和較高成組率的共同推動(dòng)。
特斯拉的成組率最低，僅有60%，這樣也使較高的單體電池性能被成組指標(biāo)壓制，形成系統(tǒng)能量密度在160的偏低的局面。
長(zhǎng)江電動(dòng)汽車的單體指標(biāo)表現(xiàn)很突出，但成組率也偏低。
特斯拉暗示，該公司可能在三到四年內(nèi)大規(guī)模生產(chǎn)壽命更長(zhǎng)的電池，其能量密度將新增50%到400瓦時(shí)/公斤。從目前260水平提升50%的效果也是很突出的。
4、三元電池的乘用車裝機(jī)表現(xiàn)
由于部分公司是以磷酸鐵鋰為主，且客車與專用車的電池用量大，因此此處數(shù)據(jù)不完整體現(xiàn)公司狀態(tài)。
總體看，三元鋰離子電池的單體密度低，成組率就稍高一些。這些結(jié)果與公司的產(chǎn)品規(guī)模關(guān)系不大。.但總體看，國(guó)內(nèi)各公司的產(chǎn)品的總體技術(shù)水平不是很高。
近期的星恒電源也推出車用電池產(chǎn)品，這是從低速車電池產(chǎn)品的升級(jí)，能量密度不高，但應(yīng)該是成本也很有優(yōu)勢(shì)。
5、電池個(gè)數(shù)分析
軟包電芯的成組的電池單體數(shù)量較少，系統(tǒng)成組效率約為66-74％。軟包電芯的單體能量密度比圓柱和方形有更高的提升空間，但對(duì)模組設(shè)計(jì)要求較高，安全性不易把控。
在成組效率方面，相較于軟包和圓柱動(dòng)力鋰離子電池，方形動(dòng)力鋰離子電池成組效率更高。方形電芯系統(tǒng)成組效率約為70％。方型電芯更適用于規(guī)則箱體，電芯體積變大有利于提高電芯能量密度，后續(xù)模組成組效率提升空間有限，有賴于單體電芯能量密度的提升。
由于各家的電池設(shè)計(jì)核心是滿足最大利用空間和合理布局，因此追求電池包標(biāo)準(zhǔn)化是很難實(shí)現(xiàn)的。未來(lái)的換電模式必然是一車一款的模式。未來(lái)的車電一體是主流趨勢(shì)。
6、主力車型的指標(biāo)表現(xiàn)
重點(diǎn)車型的電池單體能量密度差異較大，段續(xù)航里程的電池包能量密度較低，說(shuō)明也不是特斯拉最有優(yōu)勢(shì)的車型。
小鵬產(chǎn)品的單體能量密度較高，軟包產(chǎn)品也是特色。其他產(chǎn)品的方形電池的單體密度應(yīng)該是較高的優(yōu)勢(shì)，但實(shí)際不突出。
五菱宏光MINI的產(chǎn)品單體密度較低，也是很好的降成本方式。
7、主力車型電池布局方式
電動(dòng)汽車的電池是很多電池組成的電池組，乘用車方面基本是200V-360V不等。大巴車和大型車基本電壓超過(guò)500-1000v了。目前磷酸鐵鋰的是3.2V左右，三原資料是3.6V左右。主力車型的電池布局方式差異化，絕大部分是1-2并，然后近百個(gè)的電池模組并聯(lián)。
以特斯拉為代表的的96串，350伏電壓的電池組為主流，市場(chǎng)表現(xiàn)較好。.特斯拉的專利技術(shù)重要集中在純電動(dòng)汽車型的三電技術(shù)以及獨(dú)創(chuàng)的平臺(tái)技術(shù)上。整車的地板基本上就是一個(gè)帶有加強(qiáng)筋的整塊鈑金電，其池布局和管理以及電壓體系等獲得較好的認(rèn)同。
類似的96串和350伏的產(chǎn)品基本也是新勢(shì)力車企的共同選擇。理想ONE\紅旗EV、比亞迪E3\蔚來(lái)、小鵬、威馬等車型都是這樣的電池配置。
總體看，目前各類電池的能量密度差異較大。隨著技術(shù)進(jìn)步，提升電池性能有巨大的發(fā)展空間，而優(yōu)化電池包設(shè)計(jì)的線路也是有機(jī)會(huì)的。未來(lái)車企仍應(yīng)該努力提升電池的自主核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)全面自主化提升。
