钜大LARGE | 点击量:1020次 | 2022年03月31日
乘用车动力锂离子电池变"大"变"厚"
摘要:通过将卷心并联解决增厚电芯尺寸,达到增大电芯容量效果,是目前方形动力锂电池公司最主流的办法。
(来源:微信公众号“高工锂电”ID:weixin-gg-lb作者:欧杨宇)
补贴大幅滑坡,动力锂电池降本迫在眉睫,除了革新材料体系之外,做厚做大电芯规格成为动力锂电池公司最笔直的降本提质方式。
渠道消息显示,有动力锂电池公司正在颠覆传统的工艺路线,将方形电芯规格尺寸做到新能源乘用车电池Pack级别,最大限度简化结构设计,提升能量密度,延长电池寿命,降低成本。产品已经处于验证阶段。
也有动力锂电池公司基于场景化开发电芯技术平台,在基于VDA的尺寸标准,将电芯厚度呈1.5倍、2倍的趋势在增大。
充电温度:0~45℃
-放电温度:-40~+55℃
-40℃最大放电倍率:1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
此前行业探讨较多的内容在于动力圆柱电芯,重要聚集在由18650向21700、26650等尺寸演化的优点及趋势,事实上,方形电芯的演进趋势也同样如此。
高工产研锂电研究所(GGII)数据显示,在2019年H1动力锂电池单体电芯装机量TOP10中,79mm(厚)x148mm(宽)x97mm(高)的方形单体电芯规格以7.77GWh装机量排名第一,配套车型以乘用车为主。
虽然H1动力锂电池装机量中涉及单体电芯规格高达204种,但是在乘用车方形单体电芯规格中,79mm为当前厚度最厚的电芯尺寸。其他方形电芯配套多聚集在54148、26148等规格尺寸。
数据显示,79148方形电池供应商聚集在宁德时代与时代上汽,配套车企包括北汽、吉利、上汽、广汽、威马、长安、东风、一汽、北汽新能源、奇瑞等等。从终端使用验证及接受程度来看,方形厚电芯已深得市场酷爱。
做厚做大电芯尺寸的核心诉求在于:1、能够提高能量密度;2、厚度越大,容量越高,意味着每Wh的成本越低;3、电芯越大也意味着结构件用量减少,成组难度降低,整体成本也就越低。
高工锂电了解到,通过将卷心并联解决增厚电芯尺寸,达到增大电芯容量效果,是目前方形动力锂电池公司最主流的办法。但是囿于技术实力差异,并不是所有电池公司都能轻易实现将电芯做厚。
一位动力锂电池公司技术总工表示,电芯厚度做到79mm关于一般电池公司而言还是有一定技术难度,比如工艺制程、散热设计都会带来很大的挑战和困难。同时,电芯做厚导致的极片受挤压程度加大也会新增电池的安全风险。
此外,在实际使用过程中,还有可能面对两大问题:
一是电芯鼓胀问题。因为锂离子电池在充放电过程中,电池内部存在一定压力,而在相同压力下,受力面积越大,电池壳壁的变形越严重。而电芯鼓胀将造成电芯内阻新增、局部的电解液枯竭甚至壳体焊接部分变形导致电解液泄露风险。
这就考验电池公司关于电池内部卷芯在并联之后的均流特性能否保证均一性的把控。
二是电芯散热性能变差。由于单体体积增大,电芯内部发热部分距离壳体的距离将变长,传导的介质、界面变多,导致散热困难。同时,在单体与单体间,热量分布不均也会导致散热性能变差。
因此,虽然方形电芯变“厚”变“大”是主流趋势,占据乘用车市场份额趋高,但是最厚尺寸核心技术目前依然聚集在龙头动力锂电池公司手中。
综合来看,一方面,电池核心技术上的性能冲破与优点差距将会进一步增大动力锂电池公司间的市场鸿沟;另一方面,电芯规格的选择趋同,也将促使终端市场电芯规格尺寸的减少,从规模化制造角度进一步降低动力锂电池成本。
原标题:【镭煜科技•聚焦】乘用车动力锂电池变“大”变“厚”