动力
电池作为电动汽车能量来源的核心部件,很大程度上决定了电动汽车的续航里程。
目前电池技术应用的两大主要场景为动力电池和储能电池。储能电池主要对应的是可再生能源并网、电网输配等领域,而动力电池则主要对应的是新能源汽车领域。
目前来看,动力电池的封装种类大体可分为三大类型,圆柱形、方形以及软包。从表面来看,三种电池的不同点在于它们的形状。但三种电池设计时所遵守的技术原理大致都是一样的,都是锂离子在电解液中由负极到正极,完成一次放电,再由正极回到负极,完成一次充电。
只不过由于形状的不同,在制造成型上分成了卷绕和叠加两种不同的工艺。电池通过圆柱卷绕、方形卷绕以及方形叠加最终变成了圆柱、方形和软包三种类型。
从新能源汽车市场来看,目前三种类型的电池市场格局都比较稳定,不存在谁比谁好。不同国家的不同车企,对于三类电池技术的认可度也都不一样。
在制造标准上,由于圆柱形电池拥有全球最为成熟的固定标准,从制造到应用,整套流程的严谨性都比较高。因此,电池企业可以根据标准制造电池,车企也可以根据标准来设计应用。
圆柱形电池大体可分为14650、18650、21700等型号。18650锂电池是目前最常见的圆柱形电池设计,也是目前最为成熟的圆柱形电池标准,而21700号正在通过不断的技术进步,或将在未来取代18650号电池,成新能源汽车的首选圆柱形电池产品。
方形电池相比其它两种电池,可塑性较强一些,可根据搭载产品的具体需求进行定制化的设计。目前无论是制造工艺还是应用标准,都没有圆柱形电池那么清晰的划分。
由于方形电池的灵活性高,所以曾长时间被应用在新能源汽车中。车企可以根据自己车型的需求来对方形电池的尺寸进行定制化设计,不用受圆柱形电池标准那样的限制。
方形电池曾被认为是最适合新能源汽车应用的电池设计,目前很多车型都有采用方形电池,比如宝马的i系列车型、荣威ERX5以及蔚来ES8车型等车型。
软包电池的优势在于它的形状可以灵活的进行设计,在制造成本上相对于其它形状的电池来说要比较低。
从车辆的空间来看,软包电池组由于本身的设计因素,在车辆上面的应用可以通过缩小内部电芯的间距,从而提升电池箱体内空间的利用率。
从结构原理上来看,软包电池的基本结构与圆柱和方形是类似的,都是正极、负极、隔膜、绝缘材料,配备独立的热管理系统和独立电池管理系统。
从电池的重量和车辆的安全性能方面来看,软包电池组是比较有优势的,整车的电池组在布置上面可以比较自由地排列、组合,同时这种类型的电池兼顾车辆的续航、操控和空间利用率。
软包电池优势较多,适合搭配在
电动车上,因为其采用了叠加的制造方式,所以追求的是更加纤薄的体积。在同容量密度下,软包电池的重量也是最轻的。
软包电池还可以根据应用需求进行定制,小到手机电池,大到新能源汽车。因为其体积的可控性,所以被新能源汽车看重,尤其针对插电式混合动力车,在兼顾整车布局和重量的同时,软包电池体积的优势也比较明显。
因此,现在市面上新出现的车型都开始跳过圆柱形电池从而转投向软包电池。目前别克VELITE 5/VELITE 5、凯迪拉克CT6插电、XT5混动版车型、LG华为、日产轩逸等新能源汽车都采用的是软包电池。
总体来看,方形、圆柱形和软包三种类型电池的设计各有特色,不存在绝对的优劣之分,所以在市场上都有着各自的一席之地。
就市场而言,目前圆柱、方形和软包电池都具有各自独特的价值,哪一种能成为新的趋势,取决于新能源汽车研发的速度。
对于用户而言,它们各自的优势能否被车企最终在产品上最大化的展现出来,才是他们所关心的问题。
新能源车企在订购动力电池时,可根据自身的需求,选择适合自己的产品购买。因为汽车用户更关心的,是车辆的续航里程、配制、安全和布局等方面的问题,而不是电池形状。