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凯发k8国际百乐app下载:固态电池的未来到底怎样



实际上环抱着去不去模组,背后是PACK权力的争夺。

近日一则消息很故意思,源于特斯拉国产的影响,电池级碳酸二甲酯和超纯级碳酸二甲酯的报价,从10月31日开始的5个事情日3次上调,总涨幅高达1500元/吨,涨幅逾14%。

这个消息着实很紧张。为什么这么说?跟着5G期间光降,对电池四大年夜材料之一的电解液提出了更高的要求。而电解液对锂电池的安然性、轮回寿命、上下温机能等方面有侧紧张影响。平日,电解液是由溶剂、溶质、添加剂组成的,一样平常其质量比为80:15:5。

超纯级碳酸二甲酯DMC的纯度比电池级DMC的纯度还要高,对电池能量密度的前进和应用寿命的延长,有相称紧张的感化,以是涨价自然是理所该当。

不过,这就牵引出了全部新能源汽车财产链上一个紧张的问题,特斯拉国产对付海内新能源车企的影响,以及占到纯电动汽车资源近35~40%的电池资源问题。电池材料资源这样涨法,再加上补贴退坡,车企若何降本,就成为紧张的思虑偏向。

谁的CTP?

到今朝为止,电池组的临盆不停遵照相同的基础法度榜样。一家专弟子产电池的公司,比如宁德期间、比亚迪、松下和LG化学,临盆零丁的电池电芯,然后车企经由过程PACK把这些打包成电池组装车。

那么,有人脑敞开得对照大年夜,就问为什么不整合这两个自力的历程呢?

记者在《松下因电池吃亏利润降12%,特斯拉却还想降本20%》中,提过特斯拉正在申请一项专利,该申请概述了经由过程一种类似的CTP(Cell To Pack)要领来制造电池组,此中电池组部件与电池本身连为一体。

简单来说,措施是将单个电池并联形成电池子模块,然后再将这些子模块组装成车辆所必要的动力电池模块。而且,特斯拉还为这个组装专利设计了新的冷却措施,可以应用来冷却的液体直接颠末电池组来低落电池组温度,也可以将散热片装到电池组中降温,或者用特殊的封装材料来实现降温。

而在海内,宁德期间CATL也率先在法兰克福车展推出了CTP技巧。当然,宁德期间并非海内第一个宣布CTP技巧的企业。早在7月9日,蜂巢能源就宣布了该技巧,并且也在法兰克福车展上做了展示。此外还有比亚迪也在研发。

模组的感化在于电芯的功能集成治理。最初特斯拉采纳10多个模组,如今进化到了Model 3,仅用了4个大年夜尺寸模组,这样大年夜大年夜削减了冗余部件。此外,大年夜容量方形铝壳电芯的利用,电芯技巧改革、临盆同等性的前进,也为去模组创造了前提。

只管特斯拉和CATL关于整合PACK和CELL的临盆存在差异,但全部设法主见和历程是类似的:把两个完全自力的临盆流程(电芯CELL制造和PACK制造),结合成一个历程,孕育发生一个加倍简化、加倍高效和低资源临盆电池的措施。

那么,取消模组能孕育发生如何的效果?根据宁德期间的数据,CTP电池包体积使用率可以前进15%-20%,电池包零部件数量削减40%,临盆效率提升50%,电池包能量密度提升10%-15%,可以达到200Wh/kg以上,电池的制造资源也大年夜幅低落。

蜂巢给出的数据是,与传统590模组比拟,CTP第一代削减24%的零部件,第二代成组效率提升5-10%,空间使用率提升5%,零部件数量再削减22%。

这对付车企彷佛是个好事。然则,假如我们再追究一下的话,就会发明,实际上环抱着去不去模组,背后是PACK权力的争夺。

从利益角度来看,PACK要比模组要赢利,而电池供应商只有转变为CTP整体办理规划,之后才有时机去做全部PACK。而新能源车企面临电动汽车的资源压力和能量密度压力,CTP规划恰恰为降本增效供给了一个办理思路。然则,CTP是“真喷鼻”的办理之道吗?

省去模组的隐患

在动力电池低落资源的历程中,要领也并不局限在电芯集成形式,还包括材料选用、工艺优化、标准化、大年夜模组等。早期A123采纳过扎带;LEAF采纳过软包集成小模块,集成大年夜模块再集成PACK;标准VDA355mm长度的模组是国外率先推出的,大年夜众推出了MEB590mm长度的模组;特斯拉更是搞出近2米长的超大年夜模组。

而省略模组的做法之前不是没有,商用车磷酸铁锂电池就用过。只管将PACK的临盆历程与电芯CELL的制造历程集成在一路彷佛异常合理,终究,低落全部P凯发k8国际百乐app下载ACK资源的可能性是存在的。然则,这样做凯发k8国际百乐app下载不是没有隐患的。

从电池临盆的角度来看,电池模组是经由过程串并联要领组合,加装单体电池监控与治理装配后,作为中心连接件,电池模组的布局还必须对电芯起到支撑、固定和保护感化。

此外,模组还要具备以下功能:满意齐全固定电芯位置并保护其不发生有损机能的形变,满意载流机能要求,满意对电芯温度的节制,碰到严重非常时及时断电,避免热掉控的传播等等。而取消电池模组,直接由电芯组成电池包,显而易见的是电池的靠得住性就会低落,增添了电池安然的治理难度。

以是,CTP电池包就对电芯的产品同等性提出了更高要求。而且,根据业内技巧人士的说法,采纳CTP会导致电池未来开拓的机动性受限,由于一旦定型之后,PACK就不能有大年夜的篡改。篡改一定带凯发k8国际百乐app下载来资源增添,配一款新车就要从新做一遍模组实验,做一遍PACK实验。

总的来看,电池包布局的优化只是帮助手段,经由过程布局的优化来提升能量密度的空间是有限的。核心照样在于前进电芯的能量密度。

我们都知道,特斯拉虽然宣布了专利申请,但并不料味着该专利将用于特斯拉的汽车临盆线。特斯拉宣布了大年夜量的专利,但并不是所有的专利都实现了。不过,这个电池技巧的试探,正在拷问全部行业的未来。北汽新能源搭载CTP电池包的EU5能不能得到市场上的成功,我们还不清楚。

固态电池的未来

CTP只是电动车技巧方面的一个冲破偏向。着实,另一个紧张偏向,便凯发k8国际百乐app下载是固态电池。假如固态电池能够进入量产,CTP才有真正的未来。可以说,CTP照样一种“坐等变天”的技巧。

在某些专业人士看来,未来真正实现CTP的,应该是固态电池。“固态电池没有液态电解质,可以在内部进行串并联,做到48伏、96伏以致更高电压都没问题。”而CTP电池包省了一些内部布局组件,前进了电池包体积的使用率,间接地就前进了系统能量密度。

今朝主流电动车普遍应用的都是三元锂电池,但无论从化学布局是电池布局来说,三元锂材料都异常轻易发烧。假如不能把压力及时传导出去,电池就有爆炸的风险。蔚来由于模组的设计问题,导致电池自燃的几辆车都是血泪的教训。

而且,三元锂电池在新国标里面是不做强制性针刺检测的。根据今年的《电动汽车用动力蓄电池安然要求》报批稿,动力电池强制履行***一共有22项,包括电池单体测试(6项)和电池包或系统测试(16项)。但在单体***里,被觉得最严苛的针刺测试在新国标中被取消,只是5分钟预警将成为标配。

这个问题对付固态电池来说,要好很多。然则,固态电池间隔量产还有很长的间隔,必要很多前提成熟,比如,正极材料LFP、NCM、富锂等财产化;负极材料硅碳、金属锂财产化;固态电解质聚合物、硫化物、氧化物成凯发k8国际百乐app下载熟;界面问题办理等等。

今朝可以说固态电池的路线主要有两种,一种是丰田的硫化物路线,还有一种是海内的氧化物路线。业内人士觉得,“2020 年前采纳高镍正极+准固态电解质+硅碳负极可以实现 300 Wh/Kg,2025 年前采纳富锂正极+全固态电解质+硅碳/锂金属负极电池可以实现400 Wh/Kg,2030 年前采纳燃料/锂硫/空气电池实现 500 Wh/Kg。”

假如然能实现固态电池的量产,将是给锂电池领域甚至汽车领域带来翻天覆地的改变。究竟谁能胜出?今朝我们还不好说,未来值得等候。

责任编辑:wv

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