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动力电池“四座大山” 召唤开启“叠时代”

2019-06-18 15:10:11 暂无 阅读:1953 评论:0

平安、续航、寿命、价钱,这是电动汽车与传统燃油车正面比武时必需翻越的“四座大山”。而这“四座大山”,都与作为电动汽车“心脏”的动力电池直接相关。

在续航能力的提拔上,包罗合资品牌、自立品牌、新势力车企都在将车型斥地重点往450km及更高的续航里程的产物上发力。这也给动力电池供给商带来了极大的压力。对此,电池企业一方面是加速比能量更高的高镍系统电芯的产物斥地测试与财富化应用,而另一方面则已经经由鞭策电芯的大容量、大尺寸,再连系轻量化、无模组构造设计、简化电气设计等体式来提拔系统级能量密度。

动力电池“四座大山” 召唤开启“叠时代”

在平安机能的保障上,电动汽车在完成了从0到1之后,正在进入周全市场化的征途,而这个过程中,平安始终是一把高悬在顶的达摩克利斯之剑。2018年以来,电动汽车起火事变起头骤然增多,而据不完全统计,个中跨越80%都是因为电池热失控激发,而这激发行业从材料系统选择、电芯设计与系统防护等环节来进行追溯与反思。对于电池企业而言,若何经由材料选择与掌握、电芯级规格选型与设计、工艺刷新与生产制造品质掌握来保障电池平安,是眼下的“当务之急”。

在电动汽车生命周期内,用户最为存眷的动力电池使用寿命。按照主流车企的规划,正在从8年16万公里的根蒂上,慢慢向10年50万公里甚至更长的质保周期演进,这就对于动力电池的寿命提出了更高的要求。

而在价钱维度上,在电动汽车价钱上,动力电池的成本占到电动汽车成本的近50%,对此,车企已经给出了明确的偏向,2020年电池系统成本达到100美元/Kwh,2025年达到80美元/Kwh以下。这个方针之下,正在倒逼动力电池企业经由多维度的体式来完成降本高压。

平安、续航、寿命、价钱,要想翻越这“四座大山”,对于车企和动力电池供给商而言,最为紧要的就是经由电池环节的手艺攻关与产物升级,来快速提拔产物机能,使得电动汽车能够实现与传统燃油车的正面PK。

这个中,动力电池制造工艺的升级就是极为要害的一个环节。

一个必需正视的实际是,截止今朝,动力电池今朝的主流生产工艺,无论是以特斯拉和松下主导的圆柱路线,照样以三星、CATL主导的方形路线,仍还在沿用数码锂电时代的卷绕制造工艺。

弗成否认,基于多年的手艺沉淀和储蓄,卷绕工艺在生产设备、手艺工艺、效率、成本等方面都具有显着的优势,但在车规级动力电池对于尺度化、大容量和大尺寸的需求趋势下,卷绕工艺已经起头“力有未逮”。

一方面,卷绕工艺下的电池内部构造不均一,充放电时电池的回响水平和内部速度不匀,不光电池难以做大做厚,并且存在变形问题。而在能量密度的提拔上,在导入硅系负极时,因为其易膨胀,加之卷绕式极组轻易显现最内圈极片段裂问题,进而限制了硅材料添加量,进而对于能量密度提拔结果有限,同时还存在较大的平安隐患,影响电池使用寿命。

在此配景下,叠片工艺具备内阻低、能量密度高、高倍率放电容量较高、不轻易变形等综合优势,已经成为财富下一步成长的必然趋势。

按照叠片工艺生产出来的卷芯可以实现尺寸天真,不受卷绕卷针构造的限制,层叠体式生产,极片的界面平整度高,将来在车规级动力电芯范畴将获得普遍应用。

动力电池“四座大山” 召唤开启“叠时代”

数据显露,和传统卷绕工艺电池比拟,叠片工艺的电池边角处空间行使率更高,能量密度可提高5%;全生命周期更低变形和膨胀,轮回寿命提拔10%以上;边缘构造更简洁,构造适应性更好,电池平安性更高。

尽管叠片工艺对于动力电池机能的提拔优势显着,但摆在财富链企业眼前的实际问题是,受制于设备、工艺、制造、效率等的瓶颈,叠片工艺在实际的财富化应用中还面临着诸多灾题,这也成为动力电池行业成长过程中的阻碍。仅以叠片设备为例,其就面临三大逆境,一是设备效率慢。今朝叠片机行业效率遍及在0.8秒/片的效率。二是折叠过程中的对齐精度不高,从而影响电池的最终机能。三是产线连贯主动化水平偏低。对于动力电池企业而言,谁能在叠片工艺上率先冲破,就意味着能在财富成长的滔滔大水中脱颖而出。

据认识,松下、三星SDI、CATL等行业头部企业都有在2022年之后导入叠片工艺的规划,而作为长城控股旗下的新能源买卖板块,蜂巢能源洞悉行业趋势,已在全球局限内率先将高速叠片工艺应用在方形电池,引领动力电池行业由传统的“卷时代”迈入面向将来的“叠时代”。

动力电池“四座大山” 召唤开启“叠时代”

7月9日,蜂巢能源将在河北保定召开主题为“领创叠时代 捍卫芯平安”的叠时代计谋规划及产物发布会,将向行业发布基于高速叠片工艺的系列动力电池产物。

在动力电池范畴,蜂巢能源从设立起就明确一个方针,以方形电池高速叠片工艺和车规级斥地尺度来做动力电池。其在全球局限内率先将高速叠片工艺立异应用于方形铝壳电芯。

在叠片工艺效率方面,据认识蜂巢一期产线已提拔至单工位0.6S,二期可实现0.45S高速叠片,而且正在斥地单工位0.25秒的超高速叠片工艺,成功斥地后将超越卷绕工艺效率。

此外,在7月10日举办的首届国际电动汽车平安手艺立异大会上,蜂巢能源还将对外发布《中国车规级动力高速叠片电池成长白皮书》,离别从锂电池生产工艺及设备成长、卷绕与叠片的工艺差别及品质掌握、叠时代工艺及设备的成长路径、叠时代电池的机能优势及平安性提拔等几个部门介绍叠片工艺的比来进展和将来趋势。

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