鉅大LARGE | 點擊量:12228次 | 2020年04月30日
電動汽車最真實動力鋰電池能量密度排行
續(xù)航,續(xù)航,續(xù)航……消費者選購電動汽車時,最關注的就是續(xù)航性能。這一汽車指標轉(zhuǎn)化到動力鋰電池領域,那就是:密度,密度,密度……
現(xiàn)在動力鋰電池的能量密度表現(xiàn)如何?
很多公司宣稱自己做出了很高能量密度的產(chǎn)品,有的都已經(jīng)突破300Wh/kg了。但在實驗室里的不算,真正量產(chǎn)裝車的動力鋰電池能量密度,到底什么水平?
對五月份裝車動力鋰電池能量密度做了分析,并作出了動力鋰電池電芯能量密度排行、系統(tǒng)能量密度排行。
微宏動力所生產(chǎn)的三元軟包CEF052EA型號電池的單體能量密度最高,達到251.70wh/kg(1C充放測算,本文提及的其他能量密度同樣以此標準)。
寧德時代生產(chǎn)的811方形電池ELE8A3,雖然在單體能量密度中不是最高,但是成組后的表現(xiàn)非常好,系統(tǒng)能量密度達到166wh/kg,在系統(tǒng)能量密度中排名第一。
還有什么電芯、動力鋰電池系統(tǒng)的能量密度高?有什么規(guī)律?從電芯能量密度,到系統(tǒng)能量密度,轉(zhuǎn)化效率變化有怎么樣?請看下文分解。
1單體密度排行:三元軟包優(yōu)勢明顯
論單體,三元軟包的優(yōu)勢確實明顯。特別是比較質(zhì)量能量密度時,由于軟包電池在結(jié)構(gòu)上采用鋁塑膜包裝,重量較同等容量的鋼殼鋰離子電池輕40%,較鋁殼鋰離子電池輕20%。
五月,微宏動力所生產(chǎn)的CEF052EA型號電池的單體能量密度最高,達到251.70wh/kg。據(jù)了解,微宏動力下半年將量產(chǎn)單體能量密度在260Wh/kg的動力鋰電池,也是三元軟包的電芯。
第2名,捷威動力生產(chǎn)的IXp116/103/306電池能量密度達245.06Wh/kg,這也是一款三元軟包電池。根據(jù)其規(guī)劃,捷威的2020年軟包電池單體能量密度可達300Wh/kg。
此外,排第4的多氟多pSp12161227-55Ah,同樣也是三元軟包,單體能量密度239.41Wh/kg。第八、第九都是卡耐新能源的三元軟包。
三元軟包單體能量密度高,因此也得到很多公司的青睞。此前,承接國家科技部300wh/kg高能量密度重大科技專項目的三家公司——CATL、力神、國軒,都采用三元軟包路線,能量密度都達到了300Wh/kg。另外,三元軟包路線的支持者還認為,三元軟包的安全性更加高,尺寸靈活方便布置,也適合做固態(tài)電池。因此,在實際應用當中,也有上升趨勢。國際上LG化學,以及被我國遠景收購的AESC,也是三元軟包的代表。
在單體上,圓柱電池密度同樣有優(yōu)勢。在top20中,力神所產(chǎn)的21700(4.0—4.8Ah)不同容量的電池均上榜,排第3、第6、第10,單體能量密度分別為243.33Wh/kg、233.33Wh/kg、225Wh/kg,整體能量密度較高。根據(jù)力神電池規(guī)劃,2022年,單體電芯能量密度提升至350Wh/kg。排第七的橫店東磁是圓柱18650電池。
圓柱電池一直被很多人認為是不適合做汽車動力鋰電池的。但是由于特斯拉+松下的示范,也成為一條有力的技術(shù)路線。特斯拉和松下組合,將電芯從18650升級到21700之后,能量密度再度攀升,但國內(nèi)公司能跟隨的很少,關于這個路線的質(zhì)疑,又開始流行。
方形呢?排第5、14、15是寧德時代,但只有排第五的ELE8A3是方形811三元電池,這款電池應當會是多家采用寧德時代811電芯的主力型號。排第14位的是三元pHEV電池。第15位的是寧德時代少有的供給軒逸電動的三元軟包。
寧德時代一直以方形電池為主
但方形路線仍然是我國主流,以方形為主的寧德時代、比亞迪兩家就占我國市場份額的近七成。從整包之后的密度看,效果也不錯。
數(shù)據(jù)來源:《電動汽車觀察家》根據(jù)整車出廠合格證數(shù)計算整理
總體而言,從前幾位看,各公司的電池能量密度發(fā)展迅速?!镀嚠a(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》提出的要求:2020年動力鋰電池單體能量密度要達到300Wh/kg,無論哪個技術(shù)路線,看起來已經(jīng)完全不是問題,特別是在低倍率充放的條件下。
2系統(tǒng)能量密度:繼續(xù)受補貼指導上升
動力鋰電池系統(tǒng)能量密度與單體能量密度有一定的相關性,但是單體能量密度高并不一定意味著系統(tǒng)能量密度也高。
從電芯密度排前幾位的產(chǎn)品看,整組效率方面,還是方形的最佳,圓柱也不錯,軟包又次之。以寧德時代為例,其單體能量密度僅排名第五,但其產(chǎn)品在系統(tǒng)能量密度排名位居第一。這說明電池系統(tǒng)能量密度也與系統(tǒng)生產(chǎn)公司的技術(shù)水平息息相關。
根據(jù)2019年新能源汽車補貼政策要求,系統(tǒng)能量密度是獲得補貼的硬性指標之一,關于車企來說,動力鋰電池系統(tǒng)能量密度的高低更為關鍵。
根據(jù)《電動汽車觀察家》統(tǒng)計,五月份,寧德時代、江淮華霆電池系統(tǒng)公司、比亞迪、比克電池以及鋰動電源所生產(chǎn)的電池系統(tǒng)能量密度位居前列。
排第1位的傳祺AION.S,能量密度166.06Wh/kg,在推薦目錄上,其能量密度達到了170Wh/kg,因為其充放電測試的規(guī)則較為寬松,在測試時可以更小倍率充放電,因此能放出的電量更大,最終計算的密度也更高。
傳祺AION.S
排第2位的江淮iEVS4的電池包,來自華霆電池系統(tǒng)有限公司。這家創(chuàng)始人來自特斯拉的公司,擅長將圓柱電池成組整包,而且跟隨者特斯拉采用松下21700電池之后,也用力神21700電池,系統(tǒng)能量密度也非常不錯。
排第3的是我國動力鋰電池老牌比亞迪。比亞迪三元方形電芯,在電芯層級,能量密度并不突出,但是成組之后,表現(xiàn)突出。比亞迪唐EV600的系統(tǒng)密度161.09Wh/kg。比亞迪已經(jīng)將新一代電動平臺e平臺商用,除了唐EV600,秦proEV等車型的能量密度也將達到160wh/kg以上。
比亞迪動力鋰電池
五月國內(nèi)生產(chǎn)的新能源汽車動力鋰電池系統(tǒng)能量密度排名
動力鋰電池系統(tǒng)生產(chǎn)公司重要分為三類,電芯生產(chǎn)公司、車企以及第三方電池系統(tǒng)公司,目前以電芯公司為主。有15家公司為動力電芯生產(chǎn)商,4家第三方電池系統(tǒng)公司,1家整車公司。
要再次強調(diào),我們采用的是1C充放測算的單體密度和系統(tǒng)密度。在很多電動汽車車主用快充充電的背景下,也許更貼近實用。而按推薦目錄登載的系統(tǒng)能量密度,都比這一標準測算的密度高。在2019年政策要求的160Wh/kg可以拿1倍補貼引導下,很多車企還是將系統(tǒng)能量密度做到160Wh/kg以上,而140Wh/kg的0.9倍、125Wh/kg的0.8倍門檻,更是不得不守的。
不過,動力鋰電池的能量密度與安全性是相互影響,電池能量密度越高,電池的穩(wěn)定性就越差。近期,電動汽車自燃事件頻發(fā),公司還是要在保障安全性的條件下追求能量密度。