編者按:由于政策補(bǔ)貼滑坡,動(dòng)力電池降本迫在眉睫,而目前市場(chǎng)上的方形動(dòng)力電池企業(yè)大多愿意選擇通過將卷心并聯(lián)處理增厚電芯尺寸,達(dá)到增大電芯容量效果,雖然方形電芯變“厚”變“大”是主流趨勢(shì),但是最厚尺寸核心技術(shù)目前仍然集中在龍頭動(dòng)力電池企業(yè)手中。
補(bǔ)貼大幅滑坡,動(dòng)力電池降本迫在眉睫,除了革新材料體系之外,做厚做大電芯規(guī)格成為動(dòng)力電池企業(yè)最直接的降本提質(zhì)方式。
渠道消息顯示,有動(dòng)力電池企業(yè)正在顛覆傳統(tǒng)的工藝路線,將方形電芯規(guī)格尺寸做到新能源乘用車電池Pack級(jí)別,最大限度簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),提升能量密度,延長(zhǎng)電池壽命,降低成本。產(chǎn)品已經(jīng)處于驗(yàn)證階段。
也有動(dòng)力電池企業(yè)基于場(chǎng)景化開發(fā)電芯技術(shù)平臺(tái),在基于VDA的尺寸標(biāo)準(zhǔn),將電芯厚度呈1.5倍、2倍的趨勢(shì)在增大。
此前行業(yè)探討較多的內(nèi)容在于動(dòng)力圓柱電芯,主要集中在由18650向21700、26650等尺寸演變的優(yōu)勢(shì)及趨勢(shì),事實(shí)上,方形電芯的演進(jìn)趨勢(shì)也同樣如此。
數(shù)據(jù)顯示,在2019年H1動(dòng)力電池單體電芯裝機(jī)量TOP10中,79mm(厚)x148 mm(寬)x97 mm(高)的方形單體電芯規(guī)格以7.77GWh裝機(jī)量排名第一,配套車型以乘用車為主。
雖然H1動(dòng)力電池裝機(jī)量中涉及單體電芯規(guī)格高達(dá)204種,但是在乘用車方形單體電芯規(guī)格中,79mm為當(dāng)前厚度最厚的電芯尺寸。其他方形電芯配套多集中在54148、26148等規(guī)格尺寸。
數(shù)據(jù)顯示,79148方形電池供應(yīng)商集中在寧德時(shí)代與時(shí)代上汽,配套車企包括北汽、吉利、上汽、廣汽、威馬、長(zhǎng)安、東風(fēng)、一汽、北汽新能源、奇瑞等等。從終端應(yīng)用驗(yàn)證及接受程度來看,方形厚電芯已深得市場(chǎng)青睞。
做厚做大電芯尺寸的核心訴求在于:1、能夠提高能量密度;2、厚度越大,容量越高,意味著每Wh的成本越低;3、電芯越大也意味著結(jié)構(gòu)件用量減少,成組難度降低,整體成本也就越低。
通過將卷心并聯(lián)處理增厚電芯尺寸,達(dá)到增大電芯容量效果,是目前方形動(dòng)力電池企業(yè)最主流的方法。但是囿于技術(shù)實(shí)力差異,并不是所有電池企業(yè)都能輕易實(shí)現(xiàn)將電芯做厚。
一位動(dòng)力電池企業(yè)技術(shù)總工表示,電芯厚度做到79mm對(duì)于普通電池企業(yè)而言還是有一定技術(shù)難度,比如工藝制程、散熱設(shè)計(jì)都會(huì)帶來很大的挑戰(zhàn)和困難。同時(shí),電芯做厚導(dǎo)致的極片受擠壓程度加大也會(huì)增加電池的安全風(fēng)險(xiǎn)。
此外,在實(shí)際應(yīng)用過程中,還有可能面臨兩大問題:
一是電芯鼓脹問題。因?yàn)殇囯姵卦诔浞烹娺^程中,電池內(nèi)部存在一定壓力,而在相同壓力下,受力面積越大,電池殼壁的變形越嚴(yán)重。而電芯鼓脹將造成電芯內(nèi)阻增加、局部的電解液枯竭甚至殼體焊接部分變形導(dǎo)致電解液泄露風(fēng)險(xiǎn)。
這就考驗(yàn)電池企業(yè)對(duì)于電池內(nèi)部卷芯在并聯(lián)之后的均流特性能否保證均一性的把控。
二是電芯散熱性能變差。由于單體體積增大,電芯內(nèi)部發(fā)熱部分距離殼體的距離將變長(zhǎng),傳導(dǎo)的介質(zhì)、界面變多,導(dǎo)致散熱困難。同時(shí),在單體與單體間,熱量分布不均也會(huì)導(dǎo)致散熱性能變差。
因此,雖然方形電芯變“厚”變“大”是主流趨勢(shì),占據(jù)乘用車市場(chǎng)份額趨高,但是最厚尺寸核心技術(shù)目前仍然集中在龍頭動(dòng)力電池企業(yè)手中。
綜合來看,一方面,電池核心技術(shù)上的性能突破與優(yōu)勢(shì)差距將會(huì)進(jìn)一步增大動(dòng)力電池企業(yè)間的市場(chǎng)鴻溝;另一方面,電芯規(guī)格的選擇趨同,也將促進(jìn)終端市場(chǎng)電芯規(guī)格尺寸的減少,從規(guī)模化制造角度進(jìn)一步降低動(dòng)力電池成本。
原標(biāo)題:乘用車動(dòng)力電池變“大”變“厚”