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动力电池无模组会是新趋势吗?

Jan 07
admin 2020-01-07 23:03 精选   浏览量:   次

在国家相关2020年动力电池产品性能的发展请求中,有如许的字眼:动力电池单体比能量为300Wh/kg,体系比能量达到260Wh/kg。两个数字相差了40Wh/kg,谁把这一片面比能量拿走了?“罪魁祸首”就是从电池单体到电池包的过渡过程中增补的部件,这些部件降矮了体系的比能量。清淡来说,电池包的生产程序是电池单体、模组、再到电池包,中间增补的模组工序会“拿走”一大块比能量。

很隐微,倘若省去模组工序将挑高电池包的比能量,联相符款车配装同样众的电池,配装无模组动力电池的电动汽车能够走驶得更远;或者也能够经历缩短无模组电池数目的做法保持车辆续驶里程不变,如许能够降矮电动汽车的成本,添强产品市场竞争力。

无模组动力电池的益处显而易见,但将理论变现却并不容易。不过,这一技术难关已经被占有,不久前,宁德时代推出了崭新的CTP高集成动力电池开发平台(Cell To Pack),即电芯直接集成到电池包。再之前,蜂巢能源已经发布了该技术,比亚迪也在研发中。那么,无模组动力电池会成为新趋势吗?

去失踪模组可挑高电池体系比能量

睁开盈余83%

此前发布的《促进汽车动力电池产业发展走动方案》请求,2020年,锂离子动力电池单体比能量大于300Wh/kg,体系比能量争夺达到260Wh/kg。这意味着从电池单体到电池包的集收效果必须超过85%。现在,乘用车普及采用三元锂电池,最新通走的NCM811电池单体能量密度为245Wh/kg,响答的体系能量密度可达180Wh/kg,但集收效果也仅为73.5%,离85%的集收效果还有一段不短的距离。

那么,在现在的条件下,体系比能量怎样争夺达到260Wh/kg?有两栽实现途径,一是不息挑高电池单体能量密度,二是挑高体系集收效果。现在来望,三元锂电池还有挑高单体能量密度的空间,能够经历这条途径让体系比能量达到260Wh/kg,但是,不息挑高电池单体能量密度必然带来另一题目,即坦然题目。在前不久举办的“2019年新能源汽车智新峰会”上,中国汽车技术钻研中间有限公司检测认证事业部副总工程师王芳就挑到,经历检测能够望到,电池的能量密度大幅升迁之后,坦然性也清晰降落。

坦然永世是优等大事。近年来,吾国电动汽车发生众首自燃事故,给消耗者带来了电动汽车担心然的印象。所以,不息挑高电池单体能量密度也许不是最佳途径,而挑高集收效果则成为走业新的钻研倾向。

怎样挑高动力电池的集收效果?宁德时代、蜂巢能源发布的无模组动力电池便是一个突破倾向。从电池单体到集成为电池包中间会有一道模组工序,倘若把这一道工序省失踪会大幅挑高动力电池的集收效果。那么模组是什么?有走业行家用一个现象的比喻进走了注释:把皮鞋放进鞋盒,鞋盒放入鞋柜,皮鞋就相等于电池,鞋盒是模组,鞋柜则是电池包。鞋盒存在的方针是为了让鞋柜中的鞋能够整齐有序地存放。无模组技术就是把“鞋盒”拿失踪,依旧让“鞋子”整齐地排列在“鞋柜”中。

无模组的情况下怎样实现单体电池的整齐有序且不存在风险?宁德时代CTP项现在组负责人通知《中国汽车报》记者,模组的功能重要是将电芯有序串并联,采用CTP技术后,用箱体组织件能够替代模组框架的功能,把模组的框架、绝缘零件与箱体组织件有机地结相符,达到组织件的最优化。“省去模组件后,电池包能够撙节成本,挑高体系能量密度,首先能够降矮消耗者购买成本,添强电动汽车的市场竞争力。”该负责人说。

无模组电池上风众

宁德时代CTP项现在组负责人通知《中国汽车报》记者,采用无模组技术后,电池包体积行使率挑高了15%~20%,电池包零部件数目缩短了40%,生产效果升迁了50%,将大幅降矮动力电池的制造成本。

益处不止于此,挑高电池包的体积行使率无疑将添大车辆内部空间容量,让驾乘人员不再感到狭隘;缩短了中间环节,生产效果也会大幅升迁。清淡来说,动力电池的生产过程中,每道工序都设有检测关口,以去的生产手段是电芯经历必定框架构成模组,模组必须进走下线检测,然后进走存储、转运。倘若电池包与模组不在联相符厂区,生产电池包之前,生产车间对外来的模组必须再次进走进货检验、上线检验。去失踪模组之后,生产效果会大幅挑高。

最重要的是,采用无模组技术之后,电池包的体系能量密度有了较大升迁。宁德时代CTP项现在组负责人通知《中国汽车报》记者,无模组电池包能量密度较传统电池包升迁了10%~15%,传统电池包能量密度平均为180Wh/kg,银行而无模组电池包能量密度可达到200Wh/kg以上。

无模组电池坦然性更高

尽管无模组动力电池益处许众,但走业内也有技术坦然的担心。不过,宁德时代CTP项现在组负责人通知记者,十足不消担心坦然题目,且无模组技术的行使还会降矮坦然风险。他注释说,以去的电动汽车自燃事件中,首火因为众在于动力电池的炎失控,而炎失控的因为则在于动力电池在充放电过程中产生的炎量无法及时稀奇出去。无模组技术由于缩短了电池包中零部件的行使量,能够给电池包腾出更众的空间,电池的散炎通道也就更添通顺。

不过,在以去发生的众首电动汽车首火事件中,也有些是由于电动汽车走驶过程中产生的波动导致电池接触部位磨损首先酿成的。模组在电池包中首着固定单体电池的作用,去失踪模组之后单体电池的固定能否保障?宁德时代CTP项现在组负责人通知《中国汽车报》记者,在传统电池包中,清淡行使螺栓固定模组,每个电池包有成百上千个螺栓,任何一个螺栓异国固定益,都能够带来坦然隐患。无模组技术采用的则是其他手段,比如新式组织胶水、限位框架等。胶水具有必定的吸取波动能力,能够相对减缓车辆走驶波动带来的影响。

另外,防水等级较差也导致了吾国众首电动汽车首火事件的发生,采用无模组技术后,防水等级能否保障?宁德时代CTP项现在组负责人通知《中国汽车报》记者,传统电池包上原有的绝缘、防水、防炎扩散、添炎冷却等功能在无模组电池包上都异国缩短,逆而做了优化,坦然性能得到进一步挑高。

从理论上望,采用无模组技术后,电池包的坦然性不受影响,逆而有所挑高,但毕竟这类新式动力电池还异国批准实践检验。国家“863”计划节能与新能源汽车宏大项现在总体行家组动力电池首席行家、中国电子科技集团公司第十八钻研所主任肖成伟就外示:“无模组技术缩短了动力电池的组织件,削减了生产流程,上风显而易见,但坦然性还必要进一步验证。”

此外,动力电池的全生命周期包括退伍之后的梯次行使以及回收处理。有不益看点认为,清淡退伍的动力电池,并不是一切电芯都有损坏。在传统有模组的电池包中,只必要挑出有损坏电芯的模组,其他异国题目的模组能够直接进走梯次行使。但异国模组后,剔除损坏电芯的难度增补,梯次行使就变得很麻烦。对此,华友循环科技总经理鲍伟外示:“有模组的电池拆解首来比较难,异国模组的电池缩短了许众部件,拆解相对容易。但采用无模组技术之后,从退伍电池包中挑出可用单体电池重构成新的电池的过程会变得比较复杂。”

对此,宁德时代CTP项现在组负责人有着分歧的望法,他通知《中国汽车报》记者,退伍动力电池梯次行使最理想状态是整包直接行使,无模组电池包的现在标就是达到这一程度。倘若修茸和梯次行使过程中必要拆解或更换模组,宁德时代也会挑供解决方案。

短评

创新异国周围

笔者咨询过不少消耗者是否情愿购买新能源汽车,调查首先表现倘若异国限走限号,情愿购买新能源汽车的人并不众,因为就在于坦然和续驶里程题目。

要打破瓶颈,惟有创新。创新有两层含义,一是突破制约新能源汽车发展的技术瓶颈,这是最根本的创新;二是在技术瓶颈难以突破的情况下,追求最佳的行使手段,这是行使创新。

在动力电池走业中,普及采用的做法是突破技术瓶颈的创新,如现在不少企业都投入到固态电池的研发当中。不过,尽管固态电池的前景很美益,但要突破技术难关并不是那么容易。在现实的难题眼前,用益现有的锂电池技术隐微更容易实现。

怎样用益现有的锂电池技术?关键在于创新思想。动力电池比能量的高矮决定着车辆续驶里程的长短,也所以,走业的钻研倾向不息停顿在挑高电池的单体能量密度上,但能量密度与坦然性又是跷跷板相关,这给走业带来了很大困扰。无模组动力电池技术的展现隐微是思想创新的一栽外现,尽管这一技术还异国经过实践检验,但从理论上来说,这一技术路线能够解决走业现在的能量密度和坦然难题。

思路决定出路,创新并异国周围。笔者也期待在新能源汽车发展过程中,尤其是在技术的研发中,能够百花齐放,给走业发展创造更众的能够性。

文:万仁美 编辑:孙焕玉 版式:蔺天子

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