钜大LARGE | 点击量:1205次 | 2020年07月15日
锂离子电池和集成技术如何更好适应和匹配"四化"进步
锂离子电池和集成技术如何更好适应和匹配“四化”进步?在我国汽车新“四化”提出和发展的今天,高度溶合特点必然是未来发展的趋势。电动化的核心技术和零件,电池和集成技术如何更好适应和匹配“四化”进步,不仅要电芯技术突破,更要集成技术彰显其特性。俗话说“独木不成林”,这些年新能源发展进程中已经充分印证了这一点,哪就是不可忽视的电池集成技术。
锂离子电池和集成技术如何更好适应和匹配“四化”进步?
电动化作为新四化首位,锂离子电池不仅仅是电动化的核心技术,更重要的是还有太多的问题没有解决好,在锂离子电池集成技术方面还是有不小差距。从国外电池技术默默耕耘的这些年,电芯技术看日韩,集成技术看欧美这句话不是空穴来风。
技术方面,借助材料优势、整车集成优势和相关经验,应用于动力锂电池研发和应用,当然也不可否认国内水平的长足进步,标准的快速跟进和完善,就是典型的标志。我们的优势还是很明显的,可以利用拥有的市场拉动产业化;利用政策集中和统一调配资源。但如何利用好优势和机会快速迎头赶上,仍然要加大“创新”力度。
锂离子电池“四化”的发展趋势
①智能化:在电动自行车的发展中,锂离子电池本身与铅酸电池最大的差别就是BMS,把电池的控制、互动、对电池的监测、数字化是锂离子电池独有的优势,现在锂离子电池通过BMS对它进行精准计算,比原来更加精准高效,这就是智能化的代表。
②锂电化:铅酸电池发展非常强劲的时候锂离子电池发展比较缓慢,重要是电池技术的不成熟和不完善造成的,我们在锂离子电池发展中走了很多弯路,刚刚开始做锂离子电池,它的衰竭非常快,不像铅酸电池衰竭比较平稳,当然现在技术突破了,第二个就是铅酸电池和锂离子电池比价格,因为锂离子电池的成本必然比铅酸电池更高。
③网联化:就是锂离子电池电动自行车和厂家、门店、用户的互联互通,包括对每一块电池、每一个电动汽车、每一个消费者所有数据打通,这是它的核心。
④数字化:基于前面的智能化、网联化,对他们的数据进行精准分析,比如说我们的电池卖给的用户是谁,对用户进行分析,比如说现在的群体第一大群体是2B,他们对锂离子电池的要求就是续航长、寿命长,原来锂离子电池标配外卖小哥,比如说我们原来铅酸电池平常承保一年,锂离子电池的充电寿命现在能做到800次、1000次、1500次、2000次,这是锂离子电池又一个比铅酸电池的优势。
对锂离子电池集成技术的更高要求
1、锂离子电池的安全问题:一方面从电芯内部本质突破,另一方面就是从“集成”技术寻求突破口。目前应用最多的监控技术、断电技术、熔断技术、热隔离技术,看来还挡不住tesla的火苗。仍需努力。
2、BMS管理技术:很多时候SOC的估算精度没有太大的进步,无法准确捕捉化学能工作中和静止状态的差异,不得不在电池充放电的头尾留出吸收容量偏差的余量,让电池成本白白浪费5~10%;国外产品在这方面做得比较细致。新“四化”推动下,BMS不仅仅是估算准确的问题,其管理功能、诊断功能、软件策略、硬件架构和集成化、模块化,都要有创新和突破。
3、锂离子电池系统轻量化:当提出能量密度这个概念的时候,不再是cell能量密度放首位而是在能量密度前面重重的加了两个字“系统”。电动汽车重量降低10%,对应续航里程可新增5.5%。在leaf2018款产品中同样有轻量化的痕迹,减轻了电池外壳的重量,减少了用来固定电池模块的螺钉的数量,并去掉了支架多余的壁厚,而且还减轻了电池模块的外装。
4、锂离子电池集成标准化进程:锂离子电池的标准化是降本最有效的办法,标准化在发展的初期是要依赖一定平台生存的,国内现状就连最基础的电芯外形,还停留在多样化形态。标准中太多的外形尺寸过于兼顾多样化系统需求,等于没有标准,电池的标准化可以有力推动电池集成中的模块化发展。
锂离子电池作为动力源,在技术进步认知方面,从最初“电芯是全部”上升到PACK的系统集成设计理念,但随着退补的执行,面对固有的成本压力、安全可靠性,锂离子电池创新发展已迫在眉睫。同时汽车新四化的提出要更好电池与之匹配需求,在电池创新的道路上方式很多,同样要借鉴传统车发展的思路;同样要拓展新的创新思维。