鉅大LARGE | 點擊量:1499次 | 2019年12月26日
動力電池目前存在哪些瓶頸?還能繼續推動行業發展嗎?
在我國新能源汽車升級迭代加快,以及企業對產品安全重視提升的大背景下,主動均衡有望成為我國BMS未來均衡功能的主要技術方向。
在新能源汽車發展中,動力電池長期被認為是推動行業發展的關鍵部件。隨著行業技術創新加快和用戶認知度的提高,市場對動力電池的要求越來越高,但動力電池安全保障、使用壽命、能量預測等問題卻成為創新瓶頸。
此時,電池管理系統(BMS)作為電動汽車能量管理和控制的重要紐帶,逐漸被主機廠視為核心技術,與驅動器等電控系統、VCU等整車控制系統共同構成新能源汽車的三大電子電氣核心技術。
近兩年在國內新能源汽車市場的快速發展帶動下,國內動力電池BMS市場需求規模也迅速增長。2017年,我國新能源汽車動力鋰電池實現裝機量81.1萬套,同比增長56.26%,市場規模45.5億元。高工產研電動車研究所(GGII)數據顯示:2018年我國新能源汽車動力鋰電池BMS產品裝機量達到122萬套,產值規模55億元。
從我國BMS市場競爭格局來看,目前第三方市場份額已經出現了穩步提升的勢頭,以科列技術、億能電子、力高新能源、上海妙益等為代表的第三方在市場份額上在穩步增長,尤其是在商用車領域第三方甚至成為主導。整車廠和電池廠雖然仍占有較重要的地位,但由于行業在技術提升和專業化分工帶來的成本下降驅動下,專業第三方未來優勢有望更加突出。
從行業技術趨勢來看,BMS的均衡控制是延長動力電池壽命的技術制高點之一,目前被動均衡由于出現時間較早且技術相對較成熟,而且被動均衡對電池壽命影響較小,成本較低,契合當前我國新能源汽車主要集中在中低端的市場現狀,因此車企普遍采取被動均衡。
隨著鋰離子電池的不斷發展,應用領域也在逐漸的擴大,其在正極材料的使用方面已經由單一化向多元化的方向轉變,其中包括:橄欖石型磷酸亞鐵鋰、層狀鈷酸鋰、尖晶石型錳酸鋰等等,實現多種材料的并存。
從技術發展方面能夠看出,在日后的發展中還會產生更多新型的正極材料。對于動力電池的正極材料來說,其在成本費用、安全性能、循環能力以及能量密度等多個方面都具有較為嚴格的要求。
在應用材料領域中,由于鈷酸鋰的費用較高、安全性較低,因此在具體的使用中通常適用于普通消費類電池,難以符合動力電池的相關要求。而上述列舉的其他材料均已在目前的動力電池中得到了充分的利用。
在鋰離子電池材料中,負極材料屬于重要的組成部分,能夠對整體電池的性能產生較大影響。目前,負極材料主要被劃分為兩個類別,一種為商業化應用的碳材料,例如天然石墨、軟碳等,另一類為正處于研發狀態,但是市場前景一片大好的非碳負極材料,例如硅基材料、合金材料、錫金材料等等。
但由于被動均衡采用電阻耗能,會產生熱量,使得整個電池系統的效率降低。而主動均衡因其原理在于能量的傳遞分配,能夠使得動力電池能量利用率高,顯著提升駕駛體驗。
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