钜大LARGE | 点击量:1491次 | 2019年12月26日
动力电池目前存在哪些瓶颈?还能继续推动行业发展吗?
在我国新能源汽车升级迭代加快,以及企业对产品安全重视提升的大背景下,主动均衡有望成为我国BMS未来均衡功能的主要技术方向。
在新能源汽车发展中,动力电池长期被认为是推动行业发展的关键部件。随着行业技术创新加快和用户认知度的提高,市场对动力电池的要求越来越高,但动力电池安全保障、使用寿命、能量预测等问题却成为创新瓶颈。
此时,电池管理系统(BMS)作为电动汽车能量管理和控制的重要纽带,逐渐被主机厂视为核心技术,与驱动器等电控系统、VCU等整车控制系统共同构成新能源汽车的三大电子电气核心技术。
近两年在国内新能源汽车市场的快速发展带动下,国内动力电池BMS市场需求规模也迅速增长。2017年,我国新能源汽车动力锂电池实现装机量81.1万套,同比增长56.26%,市场规模45.5亿元。高工产研电动车研究所(GGII)数据显示:2018年我国新能源汽车动力锂电池BMS产品装机量达到122万套,产值规模55亿元。
从我国BMS市场竞争格局来看,目前第三方市场份额已经出现了稳步提升的势头,以科列技术、亿能电子、力高新能源、上海妙益等为代表的第三方在市场份额上在稳步增长,尤其是在商用车领域第三方甚至成为主导。整车厂和电池厂虽然仍占有较重要的地位,但由于行业在技术提升和专业化分工带来的成本下降驱动下,专业第三方未来优势有望更加突出。
从行业技术趋势来看,BMS的均衡控制是延长动力电池寿命的技术制高点之一,目前被动均衡由于出现时间较早且技术相对较成熟,而且被动均衡对电池寿命影响较小,成本较低,契合当前我国新能源汽车主要集中在中低端的市场现状,因此车企普遍采取被动均衡。
随着锂离子电池的不断发展,应用领域也在逐渐的扩大,其在正极材料的使用方面已经由单一化向多元化的方向转变,其中包括:橄榄石型磷酸亚铁锂、层状钴酸锂、尖晶石型锰酸锂等等,实现多种材料的并存。
从技术发展方面能够看出,在日后的发展中还会产生更多新型的正极材料。对于动力电池的正极材料来说,其在成本费用、安全性能、循环能力以及能量密度等多个方面都具有较为严格的要求。
在应用材料领域中,由于钴酸锂的费用较高、安全性较低,因此在具体的使用中通常适用于普通消费类电池,难以符合动力电池的相关要求。而上述列举的其他材料均已在目前的动力电池中得到了充分的利用。
在锂离子电池材料中,负极材料属于重要的组成部分,能够对整体电池的性能产生较大影响。目前,负极材料主要被划分为两个类别,一种为商业化应用的碳材料,例如天然石墨、软碳等,另一类为正处于研发状态,但是市场前景一片大好的非碳负极材料,例如硅基材料、合金材料、锡金材料等等。
但由于被动均衡采用电阻耗能,会产生热量,使得整个电池系统的效率降低。而主动均衡因其原理在于能量的传递分配,能够使得动力电池能量利用率高,显著提升驾驶体验。
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