鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1748次 | 2019年01月02日
鋰離子電池Pack的工藝介紹
動力電池組系統(tǒng)是將眾多單個(gè)的電芯通過串、并聯(lián)的方式連接起來的電池組,綜合了動力和熱管理等電池硬件系統(tǒng)。Pack是動力電池系統(tǒng)生產(chǎn)、設(shè)計(jì)應(yīng)用的關(guān)鍵,是連接上游電芯生產(chǎn)和下游整車的應(yīng)用核心環(huán)節(jié),通常設(shè)計(jì)需求由電芯廠或汽車廠提出,通常由電池廠、汽車廠或者第三方Pack廠完成。
鋰電池Pack產(chǎn)線相對簡單,核心工序包括上料、支架粘貼、電焊、檢測等工藝,核心設(shè)備為激光焊接機(jī)以及各類粘貼檢測設(shè)備。目前,各大鋰電設(shè)備廠商在此領(lǐng)域的自動化集成布局較少,而大族激光、聯(lián)贏激光等激光設(shè)備廠商由于在激光領(lǐng)域的絕對優(yōu)勢,在Pack設(shè)備領(lǐng)域占有率較高。
目前Pack生產(chǎn)的自動化比例相對較低,是因?yàn)槟壳暗男履茉窜噯慰钴囦N量都不夠大,上自動化生產(chǎn)線的成本較高。
磷酸鐵鋰和三元:能量密度繞不開的話題,不同材料需要全套設(shè)備投資
目前國內(nèi)主流動力鋰電池的正極材料分為磷酸鐵鋰和三元兩大種類。其中磷酸鐵鋰是目前最安全的鋰離子電池正極材料,其循環(huán)壽命通常在2000次以上,再加上由于產(chǎn)業(yè)成熟而帶來的價(jià)格和技術(shù)門檻的下降,使得很多廠商出于各種因素考慮都會采用磷酸鐵鋰電池。
然而磷酸鐵鋰電池在能量密度方面則存在明顯的缺陷,目前磷酸鐵鋰電池龍頭比亞迪磷酸鐵鋰單體電芯能量密度為150Wh,2017年底比亞迪預(yù)計(jì)將能量密度提升到160Wh,理論上磷酸鐵鋰能量密度很難超過200Gwh。
三元聚合物鋰電池是指正極材料使用鎳鈷錳酸鋰的鋰電池,鎳鈷錳的實(shí)際比例可以根據(jù)具體需要進(jìn)行調(diào)整。由于三元鋰電池具備更高的能量密度(目前寧德時(shí)代等動力電池一流大廠三元鋰電池能量密度普遍能達(dá)到200Wh/kg-220Wh/kg,業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)到2020年三元電池單體電芯能量密度將達(dá)到300Wh/kg的水平),乘用車市場開始轉(zhuǎn)向三元鋰電池,而在安全性要求更高的客車上,磷酸鐵鋰則更受青睞。隨著全電動乘用車的發(fā)展,三元鋰電池正在占據(jù)越來越重要的位置。
兩種材料的能量密度和成本有差異,不同的汽車、不同的車企有不同的選擇。二者在生產(chǎn)工藝流程上大致相同,區(qū)別主要體現(xiàn)在材料的使用和配比上不同、具體工藝參數(shù)差異較大,設(shè)備無法共線生產(chǎn),且單純改造切換產(chǎn)能的成本較高(三元材料對真空除濕等要求嚴(yán)格,之前的磷酸鐵鋰生產(chǎn)線基本沒有除濕要求),因此多家電芯廠在產(chǎn)能規(guī)劃中會同時(shí)布局、分別采購設(shè)備。