時下,新能源汽車行業發展得如火如荼,但無論内飾再精美、尺寸再寬大,衡量一輛新能源車在最根本上還是得看其動力電池系統表現。對此,消費者最看重的兩個方面,一是安全性,二是續航能力。雖然廠家創造了許多概念、術語來對消費者進行宣傳轟炸,但從最基本的核心電芯上來說,目前量産的汽車動力電池也就分為三元锂電池與磷酸鐵锂電池。
相較之下,三元锂電池的能量密度、活性等綜合性能表現更優秀,因而能夠為車輛提供更長的續航與更好的低溫環境表現,生産難度和成本也更高。而磷酸鐵锂電池雖然能量密度不如前者,但在高溫、劇烈撞擊等極端條件下,磷酸鐵锂電池表現出了更好的穩定性與耐久性,且有利于成本控制。
那麼,動力電池的“高性能”與“安全性”真的不能兼得嗎?各大車企卯足了勁想取得突破,今天,疆哥就為大家盤點一下幾項市面上最新的電池技術,看看這些花樣百出的概念究竟代表什麼。
1.比亞迪·刀片電池
類型:磷酸鐵锂電池
比亞迪大名鼎鼎的刀片電池,本質上是一種磷酸鐵锂電池,但比亞迪通過對電芯外形、布局排列的重新設計以及生産工藝的改進,使得刀片電池看起來十分輕薄,容量卻得到了大幅提升。
在結構上,刀片電池的方形電芯扁平化,看起來猶如一堆排列整齊的裁紙刀,每個刀片内部又分為諸多容納腔,每個容納腔内部均搭載電芯。在疊片工藝下,刀片電池空間利用率提高,電芯之間互不幹擾,安全性也得到增強。
通過“針刺試驗”與“重卡碾壓測試”,比亞迪刀片電池展現出了良好的結構強度和抗碰撞性能。既提升了能量密度,又延續了磷酸鐵锂電池的安全優勢,刀片電池推出時曾一時風頭無兩,比亞迪也順勢宣傳“安全,是一輛電動車最大的豪華”。
不過,刀片電池雖然在針刺試驗中并不起火,比亞迪卻頻傳幾起旗下車型自燃的新聞,不免影響其技術形象,比亞迪還是需要盡快排查事故原因,并對消費者給出解釋,消除疑慮。
2. 特斯拉·4680電池
類型:三元锂電池
特斯拉的4680電池呈圓柱狀,材料上仍采用三元正極,電池組結構上則采用CTC方案(Cell To Chassis),直接将圓柱電芯排列于車身形成電池艙。簡單而言,4680電池加大的直徑降低了制造和組裝成本,得益于無極耳技術,電池内阻減少,且安全性和快充性能都有所提升。
最近,海外版特斯拉Model Y發布了搭載4680電池的車型,但令人訝異的是,新車的電池容量據稱隻有50KWh,續航裡程隻有450公裡。當電池密度提升,可以選擇增加續航,也可以選擇減輕整車重量,而特斯拉選擇了後者。
4680電池對于特斯拉的最大意義或許在于節省成本及提升快充性能,從而有助于車子的“推廣”。如特斯拉官方所解釋的,采用新型電池的特斯拉Model Y的參數、性能與價格的組合,門檻更低,适合大部分用戶,而對于性能有更強大要求的消費者,則可以選擇Model Y性能版或長續航版。
但4680電池在空間占用上并不具備優勢,與中國電池廠家普遍采用的方型電芯相反,未來的擴容空間似乎有限,更多依靠特斯拉先進的電池管理算法。
3. 甯德時代·麒麟電池
類型:三元锂/磷酸鐵锂電池
甯德時代的麒麟電池也沒有對電芯材料做改變,而是進一步改進了電池組集成工藝,本質上是CTP 3.0技術的應用之作。
相較于“電芯-模組-電池包”的傳統三級結構,CTP技術(Cell to Pack)取消了模組環節,直接将電芯集成于電池包或更大的模組,但保留了電池上蓋闆及托盤,同時将将橫縱梁、水冷闆與隔熱墊合三為一,集成為多功能彈性夾層,最終達到降低成本、提升能量密度、有效阻隔熱失控的效果。
據甯德時代官方宣稱,麒麟電池的體積利用率突破了72%,能量密度可達255Wh/kg,通過全球首創的電芯大面冷卻技術,還能實現5分鐘的快速熱啟動及10分鐘快充功能。這一改進後的電池成組技術,既适配磷酸鐵锂電池,也适配于三元锂電池,有助于二者提升各自的短闆,進一步平衡綜合性能,或許這就是甯德時代作為“老大”的格局吧。
4. 廣汽埃安·彈匣電池
類型:三元锂/磷酸鐵锂電池
前段時間,在第二屆中國汽車風雲盛典中,央視CCTV将動力電池科技獎頒發給了廣汽埃安的動力電池技術群,令更多人關注到了彈匣電池的實力。與麒麟電池類似,廣汽埃安這一彈匣電池系統安全技術對三元锂和磷酸鐵锂電池均開放,實質上也是一種全新的動力電池系統安全技術。
之所以說“系統安全技術”,原因在于彈匣電池從電芯,到電池管理系統,到速冷系統等等,都進行了一系列優化。在針刺試驗中,采用彈匣系統安全技術的三元锂電池與磷酸鐵锂電池均實現了整包針刺不起火,刷新了三元锂電池的安全性高度。由此,彈匣電池的到來,也被視為是對比亞迪刀片電池的一大挑戰。無論如何,看到車企在動力電池技術上“内卷”,還是值得欣慰的。
從以上盤點的幾項電池技術中,大家也可以看到,時下的種種電池之争,其實都集中于電池包的形态與工藝創新。值得一提的是,之前,比亞迪發布了海豹車型,其電池組就采用了CTB技術(Cell to Body),将電池包與車身底盤結合,車身底闆與電池上蓋合二為一,進一步節約空間。
小結
特斯拉、零跑支持CTC,比亞迪押寶CTB,甯德時代發展CTP……雖然廠家冠上了各種厲害的電池名稱,但其實在電池電芯技術叠代緩慢,短期内材料沒有根本性革命的情況下,各大車企隻能在電池成組方案上下功夫,不斷改進三元锂電池與磷酸鐵锂電池的性能。
有時科技發展日新月異,有些根本性技術的變革卻實非一朝一夕之功。之後,動力電池技術将實現怎樣的突破,新能源汽車行業的發展又将何去何從,值得期待!對于上述的4種電池技術,你認為哪家最強呢?歡迎關注“車域無疆”,在下方評論區留言,分享你的看法。
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