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关于电池你所不知道的那些事

钜大LARGE  |  点击量:785次  |  2019年04月30日  

电动汽车的核心是什么?相信不管懂车或不懂车的人都知道是电池,它就好比燃油车的发动机一样,决定着车辆品质的好坏。那么各位看官对电动汽车电池又了解多少呢?今天邦主就为大家科普下关于电池你所不知道的那些事。


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想要跑得远,选好电池是关键


我们都知道电动汽车想跑得更远,电池的容量是关键。有人说既然如此,那电动汽车厂商就在车上多多安装电池,车辆不就跑得远了嘛。话虽这么说,但是要知道因为车辆空间有限,车辆重量也有要求,所以电池不能无限制的增加,所以一般情况都是在限定的电池体积或重量下增加电池能量密度来增加电量。


什么是电池能量密度呢?能量密度是指在一定的空间或质量物质中储存能量的大小。电池的能量密度也就是电池平均单位体积或质量所释放出的电能。


那么能量密度越大是不是越好呢?邦主要告诉大家并不是的。


能量密度增加,会使单位体积/质量的电池电量增多,但是能量密度也不是越大越好,能量密度越大,锂电池中的锂离子增多,这样容易导致电池出现危险,比如自燃。


例如始终强调自己的电池密度居行业第一的特斯拉,去年特斯拉ModelX在美国发生碰撞后起火,导致司机不幸身亡。在这起事件中,有业内人士开始质疑特斯拉的电池工艺,认为Model3采用的是特斯拉自主生产的21700电池阵列,为了追求电池能量密度的提升,降低了电池寿命和安全系数。


2


磷酸铁锂和三元锂电池哪个更好


目前市场在售的新能源汽车动力电池都是采用锂离子电池,其中锂离子电池可以分为磷酸铁锂电池和三元锂电池两种,那么对于消费者来说,磷酸铁锂电池和三元锂电池哪个更好呢?


磷酸铁锂电池是锂离子电池的一种,是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。特点是安全稳定性强、耐高温、循环性能好。在新能源汽车发展早期阶段,磷酸铁锂电池因其热稳定性优越、安全性好、开发成本低等优点,成为了各大厂商的首选。


但是随着技术的不断发展,性能更优越的三元锂电池出现了,相比起来,磷酸铁锂电池的能量密度较低,在续航里程相同的情况下,搭载磷酸铁锂电池的车辆自重更高,直接导致能耗不理想。并且,国家对新能源补汽车的电池能量密度要求也逐年提高,磷酸铁锂电池受限于材料的问题,能量密度很难再继续提高,所以很多厂商慢慢的转向三元锂电池的发展。


三元锂电池又被称为“三元聚合物锂电池”,指的是镍钴锰酸锂或者镍钴铝酸锂作为正极材料的锂电池。由于三元锂电池体积更小、能力密度更高,目前正广泛应用于新能源汽车上,比如我们熟知的特斯拉,旗下所有车型都是采用了三元锂电池。


看似完美的三元锂电池,它的缺点也被众人质疑。三元锂电池最大的缺点就是在200度左右的时候会发生分解,在高温的作用下,电解液会迅速燃烧,增加电池发生自燃或自爆的风险。随着技术的发展,很多厂商开发出了优秀的电池管理系统,安全问题已得到改善,出色的表现赢得了各大汽车厂商的认可。而之前,大力发展磷酸铁锂电池的国内新能源巨头比亚迪,目前上市的新能源乘用车都采用的是三元锂电池。目前,三元锂电池已经成为了新能源汽车的主流电池。


3


动力电池供应商到底哪家强


既然动力电池如此重要,对生产电动汽车车企而言,只有选择一个靠谱的电池供应商,才能打造出优秀的产品。接下来我们再来扒一扒国内外有哪些主流动力电池品牌,它们各自发展又如何?


宁德时代-业内独角兽


相信股友对这个名字那是相当熟悉,作为股市中的独角兽,任何跟它有传闻的股票都会受到热捧。其实早在2017年,宁德时代就超越了比亚迪,在动力电池领域做到了国内第一。


2018年,宁德时代继续扩大优势,形成业界最大的寡头,装机总量预测为23.4GWh,同比去年增长123.01%,而其市场份额也来到了41.19%,比亚迪、松下、三星等国内外对手都被其甩在身后,是当之无愧的动力电池一哥。


而宁德时代能够杀出重围,还是在于产品方面技术过硬,经得起市场考验,譬如说动力电池能量密度这一硬核指标,宁德时代就能做到国内第一,同时处于世界前列水准。目前,宁德时代在国内市场为上汽、吉利、宇通、北汽、广汽、长安、东风、金龙和江铃等汽车厂商提供动力电池服务。


而在海外市场,宁德时代与宝马、戴姆勒、现代、捷豹路虎、标致雪铁龙、大众和沃尔沃等国际车企品牌深化合作,获得其多个重要项目的定点,配套车型将在未来几年内陆续上市。宁德时代也成为唯一一家向国外乘用车企提供动力电池系统的中国企业。


目前,宁德时代正在德国筹划建设首个生产海外基地,该基地前两期项目预计投资金额2.4亿欧元(约合人民币18.7亿元),计划于2021年投产,2022年达产后将形成14Gwh的产能,面对的销售客户主要是宝马、大众、戴姆勒、捷豹路虎。


比亚迪-“自产自销”发展模式


国内的动力电池供应商,宁德时代称第一,那么比亚迪可以称第二,2018年装机总量预测为13.37GWh。作为国内最早投入新能源汽车研发的车企,可以说正好赶上了发展的最好时代。曾经,比亚迪动力电池也是国内最强大的,但是有碍于整车制造业务,毕竟精力都不能全部投入到电池业务当中,被后起之秀宁德时代赶超,这也是不可避免的事情。


另外“自产自销”的模式是比亚迪与其他电池供应商最大的区别。比亚迪动力电池几乎全部供应给自家的新能源汽车,而比亚迪在纯电动轿车、SUV等细分市场之中出色的销量成绩,并在2018年比亚迪旗下车型均有位列前三甲的实力,庞大的销售体量决定了至少在短时间内“自产自销”的模式行得通。


经过多年的探索研发,比亚迪动力电池的性能也在不断地提升。比如刚刚上市不久的全新一代唐EV,这辆车上几乎用上了比亚迪电池的最新科技,最大续航里程达到600公里,4.4秒百公里加速等,可以说是非常的强悍。


松下电器-特斯拉专属供应商


特斯拉在新能源领域是独一档的存在,但用户很少会知道特斯拉上的动力电池出自松下电器。松下电器在电池领域的发展可以追溯到1923年,那时松下电器开发投放由电池供电的炮弹型吊灯,自此在电池领域展开了全新的篇章。


经过85年的发展,2008年12月,松下耗费64亿美元并购了实力强大的三洋电机进入动力电池领域,成为全球最大的锂电池供应商。


2009年,凭借领先的电池技术,松下与特斯拉首次展开合作,成为特斯拉独家供应商,从此迅速崛起。2010年,HEVSuminoe工厂开始锂离子电池量产。2014年与特斯拉合资建造Gigafactory超级工厂,2015年建设大连工厂,2018年投产。


作为特斯拉独家的锂电池供应商,松下电器随着特斯拉电动车的发展也跟着快速发展起来,曾经在全球车用锂电池市场占有率排第一,最近一两年才被宁德时代超越。也因此松下电器将加大在中国新能源市场的动力电池布局,将在新工厂新增两条生产线,增加80%的产能,以应对竞争激烈的国内市场。2018年装机总量预测为23GWh。


除了特斯拉之外,不久前松下电器宣布与丰田签牵手,将在新能源领域展开合作。丰田汽车与松下电器将新成立的电池合资公司,新公司将融合了丰田汽车的电动汽车的技术市场数据、全固体电池等领先技术和制造工艺,以及松下电器的电池制造技术、量产技术等。


LG化学-靠化学业务起家


在全球车用动力电池市场,LG化学占有最重要的位置,不少汽车生产厂商都与LG化学进行了合作,其中包括多家全球知名的汽车厂商,比如现代、沃尔沃、通用、克莱斯勒、雷诺等都采用了LG化学的电池,其中,雪佛兰Bolt、Volt、雷诺Zoe为主要配套车型。在中国市场,LG化学在2009年与长安汽车开展有关电动汽车电池技术的合作。2018年装机总量预测为9GWh。


LG化学本身是一家化学品公司,在积累了大量化学制品和化学材料的制造经验后,1997年开始了电池的研发。凭借产业链协同的优势,可以将正负极材料、隔离膜等方面独到的技术,第一时间导入到产品设计中,直接反映到电芯研发环节拥有独特的技术。


三星SDI-综合实力雄厚


三星SDI创立于1970年,于1999年成功研发出行业内最大容量的1800mAh圆形锂离子电池,自此开始进入锂电池领域。2008年,三星SDI和博世合资成立了动力电池公司SBLimotive,进入汽车动力电池领域;2015年,三星SDI全资收购国际领先的电池公司MSBS,并先后在韩中美欧等地建立了汽车动力电池工厂。2018年装机总量预测为5GWh。


三星SDI在锂离子电池领域有超过15年的大规模生产经验,现在每年销售超过10亿块电池。三星SDI的汽车动力电池产品以单一容量具有高能量密度的方形电池为主,现有37/60/94Ah等可应用于EV、PHEV等汽车的产品,正极材料主要采用三元NCM材料,同时积极推进21700圆柱形电芯的生产。三星SDI的方形电池可以叠放成电池模块,多个电池模块可以组装成电池组,最后组装在一个外壳中,根据特定汽车型号设计成最终电池产品,这一完整的业务体系使得其电池的应用十分广泛。


自三星SDI进入动力电池领域以来,欧洲、美国和亚洲的主要汽车制造商开始与其开展合作项目,迄今为止已被选为30多种电动汽车的核心电池供应商。三星SDI是BMW的官方战略合作伙伴,其他核心客户包括大众、克莱斯勒、马恒达、LucidMotors等。主要配套车型有宝马的Megacity、i3(EV)、i8(PHEV)以及X5、330e等,还有菲亚特(Fiat500EV)、保时捷(CayenneS)、奥迪(e-tron)、奔驰(S-Class)等顶尖车企的重要车型。


孚能科技-动力电池领域黑马


孚能科技成立于2009年,但是创始团队早在1997年就开始在北美从事车用动力电池产品及技术的研发,1999年专注于三元电池材料及电池的开发研究,是全球最早开发三元电池的团队之一,2018年装机总量为1.9GWh。


2015年孚能科技动力电池初次装配到北汽新能源汽车上,当年就把电动汽车续航里程提升到300公里,多款搭载孚能科技动力电池的北汽新能源车型成为“爆款”,也为孚能科技攒足了口碑。


除了供应北汽新能源,孚能科技也与国内诸多厂商达成战略合作。2018年孚能科技开始为长城汽车提供动力电池,今年将向广汽新能源、长安汽车、吉利汽车等车厂提供动力电池。国外市场,目前孚能科技与戴姆勒、丰田、宝马、大众、日产、本田、通用、福特、雷诺、标致、沃尔沃等合作也在有序进行。


此外,孚能科技在2018年12月获得欧洲顶级豪华车企动力电池超百亿欧元的巨额订单,正在加速德国斯图加特研发中心的建设和推进欧洲和美国生产基地项目。


2019年孚能科技的出货量预计会达到10GWh,目标是挑战当前中国新能源动力电池行业前三名。据悉,孚能科技的出货量受制于产能,如今其镇江生产基地已正式开工投建,建成后汽车动力电池年产能将达20GWh。其中,一期建设年产10GWh动力电池生产线和孚能科技产业研究院,计划于2020年实现全面达产;二期新增年产10GWh动力电池产能,计划于2022年实现二期项目全面达产。届时,每年可供越约40万辆新能源汽车配套使用。


比克动力-备受造车新势力青睐


比克电池早在2006年就进入了动力电池领域,建成了中国第一条自动化18650电芯生产线。经过多年的科研创新和技术升级,目前,比克电池在动力电池领域拥有最尖端的技术能力和最纯熟的生产能力,为奇瑞、吉利、北汽、众泰、台湾裕隆等多家知名汽车厂商提供动力电芯和动力电池解决方案。2018年装机总量为1.74GWh。而在2019上海车展,三家新造车势力推出新车型:小鹏P7、金康SERESSF5、零跑S01Razer联名版。它们的共同点之一,就是都选用了比克电池作为动力电池供应商。


此外,比克电池也是国内最早开发三元材料锂电池的企业之一。多年来,比克电池在三元材料的应用上积累了丰富的经验。在能量密度方面,目前比克能量密度可以达到260Wh/Kg,2020年目标是是做到300Wh/Kg。


关于电池那些事儿邦主今天就先聊这么多,各位看官如果对电池有自己的独到见解,欢迎下方留言讨论哦。


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