鉅大LARGE | 點擊量:584次 | 2022年01月06日
充電鋰電池廠商:動力鋰電池公司布局新藍海
近日,"萬向A123獲上汽通用10億美元新訂單"的消息席卷朋友圈。萬向集團稱,已中標上汽通用260萬套48V系統超級磷酸鐵鋰離子電池。數據顯示,上汽通用2016全年完成銷售188.7萬輛。這意味著,上海通用下給萬向的訂單,已遠超其目前的年銷售總量。
"顯然,48V產品在傳統汽車中標配化趨勢已然在上海通用率先啟動,三年后,假如全國的所有汽車全部搭載該系統,關于動力鋰電池公司而言,可能將醞釀出比新能源汽車還龐大的市場總量。"高工產業研究院副院長高小兵表示。
所謂48V系統,其實是一種低混合動力系統,也可以把它看成是起停系統的升級版。該系統電壓為48V,用能量小于一度電的功率型鋰離子電池代替傳統的鉛酸電池,用BSG電機代替傳統的啟動電機和發電機。
該系統不但具有怠速啟停功能,還具有發動機停機滑行、滑行和制動能量回收、加速助力和電巡航功能。更重要的是,其單車成本不會超過5000元人民幣。
全球范圍內環保減排的壓力,是車企選擇48V系統的最大動力。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
在排放法規中,歐盟要求最為嚴格,到2020年百公里油耗要降至4L,每公里二氧化碳排放低至95g。
在國內,根據工信部修訂的《乘用車燃料消耗量限值》和《乘用車燃料消耗量評價方法及指標》,至2020年,所有公司生產的乘用車平均油耗必須降至5.0升/100公里。
單純靠提高發動機的燃油效率達到排放目標基本是不可能完成的任務,汽車混動化,純電動化是最佳技術路線。純電動化雖然是汽車的最終目標,但是由于高成本以及續航問題,無法在短時間內大量普及。
而48V輕混系統相比豐田等日系車企采用的高壓混動系統而言,成本更低,卻可以達到高壓混動系統大部分節能效果,按照德爾福的測算,48V輕混系統是高壓輕混系統成本的30%,能達到高壓輕混系統70%的節能效果。
基于此,包括董陽在內的很大一部分業內人士的一致共識是,同發展新能源汽車相同,48V的汽車改革,均是應對這個嚴苛油耗限值和排放要求的辦法之一。
除了減排降耗,48V系統關于整車的加速、降噪、更多車載設備的支持等都會有明顯的提升。
在2016年十一月舉辦的廣州車展上,長安推出了48V的量產車型-新逸動藍動版。長安汽車動力總成研究院先期技術及混合動力主管侯聰介紹,該車型一方面可以通過一些自動回饋以及智能怠速停機,能夠實現節油15%。
另一方面,在動力性上,因為發動機在低轉速的時候,動力表現不是太好,而48V正好為低轉速的動力供應很好的助力,使得此時的動力能有15%到25%的提高。另外,在舒適性方面,啟動的噪音和傳統車相比減少了5分貝,并且通過控制策略的優化,啟動時間從0.8秒降低到了0.4秒。"
動力鋰電池公司布局新藍海
巨大的市場潛力之下,國際和國內主流動力鋰電池公司都已經摩拳擦掌,積極儲備48V系統電池技術和產品。
根據相關調研顯示,除了萬向A123,江森自控、日立、SAFT等均推出了針對48V輕混的專用鋰離子電池。而在國內,CATL、中航鋰電、力神、超威等動力鋰電池公司也都做了技術和產品布局。
天津力神動力電芯開發部部長張娜介紹,48V系統關于電池具有較高的門檻,最基本的要求包括:工作的溫度范圍要達到零下40—70度;持續充電功率要5千瓦以上;脈沖充電是12千瓦,脈沖放電是13千瓦;壽命最基本也是8—10年。
張娜介紹,力神開發的48V系統電池采用三元體系,通過正極和負極材料的納米化和球型化來提升電池的倍率性能。按照力神規劃,2020年,其高功率電池功率密度將提升到5000瓦/每公斤。
事實上,力神的做法也是國內公司進行48V系統電池開發時的共識。
萬向A123負責人介紹,其供應給上汽通用的48V系統電池,是在納米磷酸鐵鋰技術基礎上開發而成,并對負極材料研究作了改進和優化。該產品由14個8安時電芯組成,電池高度96毫米,電芯功率密度3千瓦/公斤,電池功率密度2千瓦/公斤。
作為動力鋰電池領域的領軍公司,CATL在該領域的布局同樣值得關注,在國內一次技術論壇上,CATL趙昂博士介紹了其車載混動儲能系統開發進展。
鋰離子電池廠商介紹,根據整車公司的需求,CATL已經規劃了三代48V產品,第一代產品重要重要實現基本的啟停、加速、能量回收功能,采用12~13個10安時電芯的pack。第二代產品將實現更高的節油減排效率,在電池上采用15-30安時電芯的pack,第三代產品則將供應更多的電氣功能,在電池上將采用25-40安時的電芯pack。預計其第一代產品將在2017年實現標準化量產。
值得注意的是,作為新的應用產品,48V系統電池的技術還要在多個方面不斷完善,一是關于成本和安全性的權衡,二是關于產品壽命的預測和判斷,三是模組的標準化,四是pack層面的重量、熱管理、密封問題的完善;五是關于電池故障的診斷。