近日,王傳福在電動汽車百人會上提到,比亞迪開發的“刀片電池”是新一代磷酸鐵鋰電池,將于今年首次量產。
“刀片電池”在體積比能量密度上比傳統鐵電池提升了50%,具有高安全、長壽命等特點,整車壽命可達百萬公里以上。憑借王傳福的社會影響力,“刀片電池”瞬間在各大媒體引發熱議。氫云鏈認為,王傳福所言有技術美化成分,雖然“刀片電池”并不是電池技術的升級,但“刀片電池”的確是代表了當下新能源汽車電池發展的趨勢。
動力電池系統或電池包一般由數個電池模組(module)組成,每一個模組有單獨的控制系統。如下為tesla model S和tesla model 3的電池包,model S電池包包括15個模組(module),而model 3電池包僅僅包括4個模組,模組數量大幅減少,電池包內部結構更加緊湊,成組效率不斷優化提高,內部零件數量大幅減少。這樣提高電池包能量密度,同時降低了電池包成本。近幾年,各大主機廠和電池廠在電池包內部結構進行了大量優化工作,少模組或者無模組將會逐步取代早期多模組復雜結構。
要實現少模組或無模組方案,就對電芯提出了更高要求。少模組或無模組意味著模組控制系統減少,電芯的一致性和穩定性必須得到保障。近幾年電芯技術水平得到了飛速發展,在一致性和穩定性方面得到了很大提升,以下幾個幾方面為少模組或無模組方案提供重要保障:
1、電芯原材料,如正極材料、負極材料、隔膜等品質和穩定性大幅提高;
2、電芯的生產工藝不斷優化,生產效率提高,品質不斷優化;
3、生產設備技術大幅提升,控制精度大幅提升,品質和一致性大大提高;
電池包優化除了通過少模組技術進行優化,提高單個電芯容量也可以減少模組數量,優化電池包系統。早期動力電池單體電芯容量10Ah,逐步經歷了30Ah、50Ah、100Ah階段。能夠實現大容量單體電芯產品,主要也是依賴于電芯原材料、工藝、設備技術提升實現的。Tesla在2017年用21700替代了18650就是提升單體電芯容量最好的例證,國內主要電池廠商也在開發高容量單體電。寧德時代早些年主要生產37Ah電芯,現在寧德時代開發了容量超過100Ah的電芯。
不管是寧德時代的CTP技術(Cell to PACK),還是比亞迪刀片電池,都是優化電池包技術的重要技術手段,同時也是電芯制造技術提升的重要體現。新能源汽車續航里程和成本,仍然是目前最關鍵痛點,通過刀片電池或CTP技術可以很好的提高電池包成組效率,提高能量密度,同時也可以減少電池包內部結構件、控制系統等,降低成本。比亞迪刀片電池就是采取了少模組思路設計電芯和電池包,同時根據整車空間優化電芯形狀和尺寸。
氫云鏈認為比亞迪刀片電池技術不屬于顛覆性創新,但代表了動力電池技術發展趨勢,具有標志性意義。未來動力電池包模組數量將進一步減少,甚至實現無模組電池包。同時電池包設計與整車設計融合,電芯設計與優化,提高電池包成組效率、整車空間利用率,新能源汽車續航能力還有較大提升和優化空間。
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