鉅大LARGE | 點擊量：1324次 | 2018年08月19日
新能源乘用車最高比能量系統(tǒng)問世
近年來，我國新能源汽車產業(yè)得到了長足的發(fā)展。2017年，我國新能源汽車總的產銷量分別達到79.4萬輛和77.7萬輛，累計保有量達到180萬輛。新能源汽車技術有了明顯的提升，車輛技術平臺日趨成熟，關鍵零部件技術取得突破。但當前階段，新能源汽車產業(yè)的發(fā)展并不充分，一些矛盾逐漸暴露，成為阻礙產業(yè)發(fā)展的“絆腳石”。
在純電動汽車方面，因電動汽車續(xù)駛里程短、充電慢，導致的“里程焦慮”已經成為阻礙電動汽車發(fā)展的關鍵問題。在這種情況下，高比能量電池越來越被人們看好。
《汽車產業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》中規(guī)定：到2020年，新能源汽車年產銷達到200萬輛，動力電池單體比能量達到300Wh/kg以上，力爭實現(xiàn)350Wh/kg，系統(tǒng)比能量力爭達到260Wh/kg、成本降至1元/瓦時以下。
要實現(xiàn)《汽車產業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》中“電芯單體力爭達到350Wh/kg，系統(tǒng)比能量力爭達到260Wh/kg”的要求，則2020年，Pack的成組效率至少要達到74%。中國物理與化學電源行業(yè)協(xié)會動力電池應用分會行業(yè)研究部主任周波表示，據數據統(tǒng)計，2017年搭載三元電芯的純電動乘用車Pack的成組效率普遍保持在60%—65%左右，2017年年底，部分企業(yè)有了突破，將三元純電動乘用車的Pack成組效率提升到70%的水平。而就目前業(yè)內三元電芯普遍的成組效率而言，還遠不及規(guī)劃預期。
由于三元電芯比能量較高、材料性質活潑，為了滿足乘用車對電池系統(tǒng)的嚴格技術要求和長達10年壽命周期的安全性和可靠性，在成組過程中需要添加大量的組件，這是導致目前業(yè)內三元電芯成組效率普遍不高的主要原因。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
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%
另一方面，提高成組效率可以有效減輕Pack的質量，對新能源汽車整車的輕量化發(fā)展大有裨益。電池中國網認為，隨著相關政策對新能源汽車動力電池系統(tǒng)能量密度、單位能耗等技術指標要求的提升，將迫使車企比以往更加注重Pack的成組效率。對于動力電池企業(yè)而言，Pack的成組效率將成為2018年市場的競爭重點之一。
從國家工信部發(fā)布的2018年首批《新能源汽車推廣應用推薦車型目錄》可以看出一些蛛絲馬跡。最典型的例子是知豆汽車（LZD7002BEV03），作為一款A00級轎車，該款車型配套的動力電池的系統(tǒng)能量密度高達158.07Wh/kg，成為目前公告中系統(tǒng)能量密度最高的車型。值得注意的是，該系統(tǒng)的電芯成組效率居然高達77%。
據該款電池系統(tǒng)供應方科易動力技術總監(jiān)李立國介紹，科易動力在這款電池系統(tǒng)的設計上，選擇了輕量化材料，在保證殼體堅固的同時，降低了部分系統(tǒng)重量。同時，科易動力還對Pack的承載結構、電氣結構和安全結構進行了集成優(yōu)化設計，針對車型空間定制開發(fā)了大型模塊和自動化產線，使其空間得到充分利用且結構件設計變得更加合理。優(yōu)化后的Pack搭載的三元方形電池緊密排列，極大地提高了Pack空間利用率，節(jié)省了結構件，使得Pack整體重量減輕，極大地提高了成組效率。
電池中國網認為，通過Pack的設計優(yōu)化減少結構件，實現(xiàn)電芯的緊密排列，將是三元電芯成組發(fā)展的方向，因此行業(yè)對單體電芯的可靠性必將提出更高的要求。同時，單體電芯能量密度對系統(tǒng)集成后的能量密度有著重要的影響。科易動力表示，該款電池系統(tǒng)選擇了市場上能量密度較高、循環(huán)性能優(yōu)良、一致性高的電芯產品，通過先進的輕量化和安全集成技術，以達到最優(yōu)質的集成效果。
據電池中國網了解，此次科易動力選擇的是江蘇塔菲爾生產的NCM532體系的120Ah電芯產品進行集成裝配。江蘇塔菲爾相關負責人對電池中國網表示，為了適應市場需求，公司在產品的可靠性方面下足苦工，通過對電芯內部優(yōu)化設計，目前塔菲爾已經研制生產了可實現(xiàn)模組緊密裝配的高比能量三元電芯產品。通過科研創(chuàng)新，目前塔菲爾的電芯產品具有200余項安全設計，極大地提高了單體電芯的可靠性。通過強化管理，嚴格把控生產流程，塔菲爾還將在今年推出比能量更高、可靠性更好的電芯產品。據了解，此次裝配知豆的電芯產品能量密度為205Wh/kg，而針對乘用車、特種車市場，塔菲爾已經推出135Ah的三元方形電芯，其能量密度高達215Wh/kg，其循環(huán)壽命也高達3000次，是一款極具市場競爭力的電芯產品。塔菲爾表示將在2018年上半年繼續(xù)推出215—220Wh/Kg的電芯量產，2018年年底至2019年年初將推出230Wh/Kg的電芯產品。
李立國表示，由于補貼退坡、政策調整頻繁以及電池技術快速換代的影響，車企新品開發(fā)周期緊湊、降成本要求強烈，科易動力明確了高能量密度、高安全、低成本的產品戰(zhàn)略和快速開發(fā)快速量產的服務戰(zhàn)略。“車型定制”模式更適合車型個性化和多樣化的未來市場發(fā)展，而提升Pack的成組效率作為其中的一個重要方面，符合車企的利益需求，將會是未來發(fā)展的重要方向。
江蘇塔菲爾同樣也捕捉到了這一市場變化，塔菲爾相關負責人對電池中國網表示，電池系統(tǒng)未來要高能量密度發(fā)展離不開單體電芯的輕量化。除了積極開發(fā)新型高能量密度材料外，塔菲爾已經在電池結構方面進行了功能一體化的前瞻性研究，從而達到減材減重的目的；同時，塔菲爾也在非活性材料方面進行了功能化、輕量化材料的研究，來降低電池重量、降低電池成本。
電池中國網認為，對于純電動汽車的發(fā)展，電芯能量密度和系統(tǒng)成組效率是相輔相成的，電池企業(yè)應當更加關注成組效率這一話題。此次科易動力和塔菲爾的“雙劍合璧”，為業(yè)內提升電動汽車系統(tǒng)能量密度提供了新的思路。未來，國家對于新能源汽車系統(tǒng)能量密度要求將會進一步提高，通過對產品的內部結構進行優(yōu)化，提高產品可靠性，提升電芯成組效率，也將成為未來電動汽車發(fā)展的一個新選擇。
