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从2020年开始 有这些电池技术的车才叫技术领先
发布时间:2020-03-01 11:32:02

电池是纯电动车上最重要的部件,无论是体积还是价格,都能完美的证明这一点。


因此,无论是想让电动车性能变得更强,还是想让它价格变得更低,都需要电池技术的不断创新。


就电池包这个整体而言,有物理和化学两种途径优化它的整体性能,物理手段指的是通过各种工程学上的优化,提升电池包内部空间布局的合理性,把尽可能多的空间留给电池;化学手段指的是,通过调整电池内化学物质的配比和原理,寻找更有优势的电池方案。


当然,这些年来大家也被各种实用性堪忧的电池新闻“欺骗”了很多次,我们这次就专注于谈谈今年可以很快商用的方案。


   CTP技术   


在2019年的法兰克福车展上,宁德时代对外发布了自己的CTP技术,CTP其实是Cell to Pack的缩写,顾名思义,它在基本结构上就改变了之前乘用车电池的布局原理。


在此之前,所有的乘用车电池基本都有着三重架构,第一层是电芯(Cell),这也是电池厂商生产出来的最小的的元器件单位,第二层是模组,把电芯按照一定的规格成组封装起来,就变成了模组,第三层是电池包(Pack),就是直接装在整车上的那一大块电池了。


之所以之前要有模组这个中间层,一方面是为了便于运输和维修,在车辆遇到问题的时候无需整体更换,只需要把有问题的模块换掉就可以了,另一方面是为了安全,在模块之间可以布置更多的加强筋等,给电芯多一层保护。


但随着车辆工程设计的进步,人们也意识到,这样的多层结构,一定程度上是设计冗余,通过与车身的一体化设计,可以在去除模组这一层的情况下,直接把电芯布局在电池包中,但并不影响整车的技术指标。这就是CTP。


CTP的好处可以分为三方面,其一是容量,在减少了模块的外壳以及各种附加走线之外,同样体积的电池包能够多出来15-20%的体积来盛放电芯;其二是可靠性,去除不必要的组件之后,零部件的整体数量可以减少40%;其三是便宜,少了多道工序之后,制造成本能低不少。


当然,这项技术也需要车厂在研发阶段就与电池厂有更紧密的联系,才能在电池模组的开发上更为深度和合理,搭载CTP电池的车辆,我们应该在2020Q1结束就能看到。


   刀片电池技术   


刀片电池是比亚迪最近在汉EV上提出的技术,但可以肯定的是,这项技术将成为未来几年比亚迪纯电动车的标配。


得益于电池和整车生产一体化的优势,比亚迪可以在整车设计更深的层次来定制电池的形态,最新推出的刀片电池,在形态上就是把现在近似矩形的电芯在控制厚度的情况下,在长度上做了更大的延展,这样看起来电池薄而长,类似于刀片的形状。


广义上讲,刀片电池在电动车上的应用,也可以类比成CTP技术的一项特例,比亚迪对外宣布的资料中显示,在进行这样的结构升级之后,比亚迪的磷酸铁锂电池相对于原有电池系统可以提升30%以上的能量密度,同时节省了大量的物料和人工费用,让电池的整体成本相对于同规格的传统三元电池可以降低30%。


另外,刀片电池单片面积更大,通过在中间增加散热管线的办法,也有助于更好地提升电池散热。


另外,今天比亚迪又公开了汉EV的更多电池参数,汉EV的电池包电压达到了570V,而市面上绝大多数中档电动车还使用着400V的车身架构,只有保时捷Taycan这种超豪华车使用了800V的架构,这意味着使用刀片电池的汉EV,除了能够更高效率地传导能源之外,也能让电池包拥有更好的充电功率。


按照之前汉EV打算在北京车展发布的节奏看,在今年Q2,我们就能见到刀片电池的相关技术。


   干电极技术   


谈到乘用车电池技术,就绕不过特斯拉,由于近年来产销量的快速提升,特斯拉已经成为全球使用锂电池容量最多的单一车企。


而在当前已经上市的车型当中,特斯拉还手握两项纪录:特斯拉有着行业内能量密度最高的电池包,和单位容量最低的电芯成本。


由于特斯拉迄今为止一直坚持使用圆柱形电池结构,因此特斯拉更注重在电芯本体的性能优化上,在之前,特斯拉收购了电池技术开发商Maxwell,其一直坚持的干电极技术也有望在2020年投入商用。


传统的电芯电极制造中需要使用液态的粘贴剂,然后需要等待其干燥之后在进行其他工序,较为繁琐耗时,而干电极,指的是制作过程中无需使用这些业态容积,直接将固态粉末状的材料涂抹粘贴的形式来进行制作。


Maxwell的介绍指出,采用干电极技术之后,车载锂电池的能量密度有望提高10%,制造成本降低10%,虽然看起来这项技术并没有前两项提升的幅度那么大,但重要的是,它所出发的起始标准就要高于其它电池。


特斯拉将在4月举办电池日活动,届时会有更多关于此项技术的详细介绍出现,因此,该技术有望于今年年底之前商用。


稿件来源: 腾讯汽车
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