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看600km以上续航车型!动力锂电池技术哪家强?

钜大LARGE  |  点击量:814次  |  2022年06月27日  

随着比亚迪汉、小鹏P7等长续航纯电动新车纷纷于本月交付,600km以上电动长续航汽车家族再添几款明星产品。据电池我国网不完全统计,目前国内续航在600km以上的纯电动汽车型重要有广汽蔚来旗下的合创HYCAN007、广汽新能源的AionLX/AionV、小鹏P7,比亚迪汉等为数不多的几款车型。


预计在接下来的几个月,还会有TSLA(上海)长续航版Model3/高性能全轮驱动版Model3、上汽荣威Ei6(ER6)、北汽ARCFOXαT/极狐MARK5等中高端纯电动长续航车型上市,600km俱乐部正不断扩容。


事实上,纯电动汽车型续航里程达到600km,消费者的"续航焦虑"就已经明显减弱了,也正因如此,近年来车企联合电池公司都在朝着这个方向在努力。


提升电动汽车续航,归根结底要从电池出发。近两年,为提升电池能量密度,电池生产公司和研究机构或从材料本身着手,开发和应用NCM811电池,或从电池包结构上创新,采用CTP或刀片工艺。此外,在电池封装形式上也是一些公司提升的着力点,如采用软包封装结构,使得电池包能量密度更高。


无论通过哪种技术维度,最终要量产安全性高、能量密度高的动力锂电池产品,都要深厚的技术实力。小编梳理了自2019年到今年上半年已经上市,或出现在国家工业和信息部《道路机动车辆生产公司及产品通告》中即将上市的600km(含)以上长续航乘用车车型,借以窥探各家电池生产公司的技术实力。


1、配套CATL电池车型占比过半


国内续航600km(含)以上车型及配套电池生产公司统计


从配套电池的生产公司来看,目前CATL配套续航600km(含)以上车型最多,10款车型中有5款搭载的是CATL电池(上汽时代为CATL和上汽集团合资公司);LG化学和北电爱思特(隶属SKI)各2款,亿纬锂能、中航锂电、弗迪电池(比亚迪旗下电池公司)各1款。


其中,CATL、弗迪电池、亿纬锂能、中航锂电为国内电池生产公司,LG化学和SKI都是韩国电池生产公司。可以看出,在国内长续航车型中,中外电池生产公司都有配套,不过整体来看,CATL依然较为强势,配套车型占一半。


从续航600km的纯电动乘用车车型来看,重要为B级和C级车,仅上汽荣威Ei6为A级车。这也表明,B级、C级车可以为电池包预留足够的空间以提升整车带电量。不过,作为乘用车,不像客车,预留的空间还是非常有限,关键还要看电池本身性能。


2、NCM811电池在长续航车型成主流


从电池材料体系来看,目前长续航车型重要以三元电池为主,磷酸铁锂仅有1款(弗迪电池),这也表明,在高端长续航乘用车车型中,三元电池仍然是主流。


三元体系内,又以NCM811电池材料体系为主。如CATL为广汽AionLX/V、小鹏P7、合创007、荣威Ei6配套的电池均为NCM811电池。另外LG化学为TSLA(上海)Model3、SKI为北汽配套的即将上市车型电池也均为NCM811电池。


各车型配套NCM811电池系统能量密度


由于LG化学NCM811电池封装结构为圆柱形态,电池包系统能量密度较低,只有161Wh/kg;CATLNCM811电池均为方型电池,系统能量密度在170Wh/kg~180.1Wh/kg区间;SKI因采用软包结构,其系统能量密度分别达到了191.72Wh/kg、194.12Wh/kg。


可以看出,在追求长续航里程方面,目前电池材料体系仍然以高镍方向为主,未来NCM811将有望成为续航600km以上车型的主流路线。今年五月,CATL曾透露,当前NCM811电池出货量已占CATL三元电池产品的20%左右,未来会持续加大NCM811产品的出货比例。


据悉,中航锂电、亿纬锂能配套的长续航车型目前仍以NCM523、NCM622电池为主。


弗迪电池基于比亚迪在电芯工艺和电池包结构上的创新,研发的"刀片电池"使得电池包体积能量密度大幅提升,电池包体积利用率有效改善,使得车型续航也达到605km,不过其系统能量密度仅为140Wh/kg,相对三元材料仍然较低。值得注意的是,目前国内搭载磷酸铁锂材料体系的乘用车超过600km的仅比亚迪汉一款。


电池封装形式来看,方型、软包、圆柱均有,其中CATL、弗迪电池、中航锂电均为方型,SKI、亿纬锂能为软包,LG化学则均为圆柱电池。


3、未来长续航车型电池会怎么走?


有关三元电池来说,提升能量密度乃至续航,从材料端仍然会沿着高镍的趋势走。CATL是从NCM523跳过NCM622,直接跨越到NCM811。从CATL透露的信息来看,未来NCM811有望在其三元产品矩阵中占据主流,这个方向在CATL这里应该不会变。


不过,除了从材料端,CATL2019年还对外公布了CTP技术解决方法,从电池包系统层级提升电池包能量密度,进而提升整车带电量,相信这也会是其重点方向之一。相信,CATL会将电芯端NCM811技术和电池包的CTP进行深度结合。


国内有不少电池生产公司,目前仍以NCM523、NCM622电池为主,也已经有NCM811电池的布局,但整体方向还是在解决安全性基础上往着高镍方向走。


我们前面也看到,LG化学采用圆柱封装形式的NCM811电池,系统能量密度刚161Wh/kg,能量密度提升效果不明显。但值得注意的是,LG化学圆柱NCM811重要是针对TSLA(上海)Model3推出的,而其重要产品仍为软包三元电池。在软包三元方向上,LG化学并没有直接从目前的NCM622升级到NCM811,而是中间又衍生了NCM712电芯。据外媒报道,LG化学已经为欧洲某车企供应这种电芯,以实现纯电动汽车的长续航。未来,LG化学会否继续推进软包NCM811,还是研发NCMA四元电池,实现长续航、低成本、高安全?我们还有待观察。


国内另一电池生产巨头——比亚迪,并没有释放过多有关三元NCM811电池的信息,目前比亚迪三元电池仍然以NCM622为主。值得注意的是,比亚迪今年以来一直在推磷酸铁锂"刀片电池",由于通过电芯和电池包结构的创新,已经可以配套长续航车型,比亚迪打算将磷酸铁锂的高安全、低成本、长寿命做到极致,在"刀片电池"上走得越远越好。目前磷酸铁锂系统能量密度可以做到140Wh/kg,续航已经可以做到605km了,"我们计划到2022年将磷酸铁锂系统能量密度做到170Wh/kg,搭载‘刀片电池’的车型在不作较大改动的情况下,续航里程可提升至700~800km。"从这一表述来看,比亚迪打算"刀片电池"一条道走到黑。


当然,这些讨论还重要限于目前主流电池技术路线的发展趋势上,未来无钴电池、固态电池以及其他新技术假如真的商业化应用了,相信对产业及市场的影响并非

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