“能量密度”提升战 谁会是最终赢家-电车资源

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“能量密度”提升战 谁会是最终赢家

  • 2019-11-23 07:00
  • 来源:电车资源 黄诚

摘要:为了在保证安全性的前提下,尽可能提升电池的能量密度和车辆的续航里程,CTP技术和固态电池应运而生。

众所周知,对消费者来说,新能源汽车最核心的属性除了安全性之外就是续航里程,而动力电池的能量密度则是直接影响车辆续航里程的因素。按照国家动力电池技术路线图的规划,2020年锂离子电池的单体能量密度目标为350Wh/kg,从此前的动力电池技术来看,这一目标可能无法达到。

主流体系已达能量密度天花板

目前来看,我国新能源汽车市场上的产品主要还是搭载磷酸铁锂电池和三元电池为主,尽管这两种电池相比铅酸电池和镍氢电池来说能量密度已经有很大的提升,但仍然难以打消消费者的里程焦虑。

磷酸铁锂电池和三元电池主要由四个部分组成,正极、负极、电解液以及隔膜。业内公认,三元电池体系目前已经看到能量密度的“天花板”了,高镍材料、碳硅负极的锂电池单体能量密度最高在300Wh/kg左右,正负差距不超过20Wh/kg。因此,再往上提高能量密度达到国家规划目标、同时做到产业化应用的可能性并不大。

事实上,提升动力电池能量密度的途径有好几种。一是可以通过提升工艺设计技术,在同样的产品体系下,为电池减重,达到进一步提升电池能量密度的效果。二是提升材料性能,受制于自身物化性能上限,靠磷酸铁锂和三元锂为正极、碳材料为负极的锂电池在能量密度上很难有大的突破,可以寻找更合适的材料。三是研发新体系,通过开发新的动力电池体系,研发出能量密度更高的电池。

在目前磷酸铁锂、三元等体系已经达到天花板的情况,提升工艺设计技术和研发新体系就成了目前电池企业突破能量密度上限的最佳途径。为了在保证安全性的前提下,尽可能提升电池的能量密度和车辆的续航里程,CTP技术和固态电池应运而生。

CTP和固态电池孰优孰劣?

CTP技术由于省去电池模组,直接将电芯集成到电池包,能够在降低成本的同时,提升体积利用率以及能量密度,受到电池企业推崇。

宁德时代方面就表示,在成本上,CTP电池包体积利用率提高了15%-20%,零部件数量减少40%,生产效率提升了50%,投入应用后将大幅降低动力电池的制造成本。在能量密度上,传统的电池包能量密度平均为140-150Wh/kg,而CTP电池包能量密度可达到200Wh/kg以上。

固态电池因为有望突破密度限制,且安全性能较高,未来或将更好地解决电动汽车续航里程问题,目前国内相关企业均纷纷布局,意图推动固态电池商业化。

总体来说,固态电池拥有两大优势:

第一是安全性高。传统的锂离子电池在过充或是内短路的情况下易导致电解液发热,进而有自燃或者爆炸的危险性;固态电池由于是固态电解质,不可燃、无腐蚀、不挥发、不漏液,安全性相比传统锂离子电池要高许多。

第二个优势是能量密度高。由于固态电池使用的是固态电解质,因此无需隔膜与电解液,可以节约近40%的体积和25%的质量。

虽然CTP技术和固态电池一样拥有多项优势,但就现实来看,当前通过改变电池包结构,进而提升电池能量密度的效果是有限的,想提升电池能量密度,最好的办法还是提高电芯的能量密度。

当然,未来的发展谁也无法预估,也许不久的将来CTP技术会出现令人意想不到的飞跃,从而达到可大规模商业化的程度。

成都新能源汽车产业技术大会

随着补贴退坡的到来,新能源汽车产业技术亟待更新和提升,以前的技术已经无法满足消费者的需求。新能源汽车作为智能化最佳载体,未来方向必然是智能化、纯电驱动二者互为依托、互相促进,共同引领汽车产业创新发展。

在发展之路上,行业必定会有各式各样的疑惑需要探讨和解决,为了讨论和解决这些疑惑,2020第三届中国(成都)新能源汽车产业大会特开辟了“新能源汽车产业技术大会”。

2020第三届中国(成都)新能源汽车产业大会由电车资源和成都新能源汽车产业推广应用促进会主办,获得成都市经济和信息化局的支持。本届大会以“新能源汽车产业大变革时代”为主题,将邀请来自政府机构、行业协会、高校及研究机构、快递企业、物流企业、电商平台、新能源汽车运营经销商、新能源主机厂、核心零部件及配套企业、投融企业等代表参会,预计大会规模在800+人。

在“新能源汽车产业技术大会”中,邀请了行业专家、从业人士共同围绕“2020年全国新能源汽车政策、标准解读”、“技术领先助力新能源汽车发展”、“氢能燃料电池汽车发展前景及路径”、“智能网联技术助力产业发展”、“电动汽车能量管理策略与回收技术”、“动力电池的技术降本增效”、“新能源汽车驱动系统的现在与未来”等话题展开探讨,一起找寻最适合新能源汽车产业技术的发展之路。未来新能源汽车产业技术到底会走向何方?参与到本次大会中来,或许你就可以找到答案。

会议咨询 报名参会:

联系人:蒋仲文  电话:13760363656 邮箱:jiang@zhdyw.com

联系人:关夏芬  电话:13640985235 邮箱:guanxiafen@zhdyw.com

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来源:电车资源 黄橙橙

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