【技术】CTP vs 刀片 vs 蜂窝,三种电池技术PK谁会胜出?| 中国汽车报( 二 )


梳理历年补贴政策可以看到 , 最低的续驶里程门槛是150公里 , 后来提高到了250公里 , 最近一次的补贴政策调整 , 更突出了长续驶里程车型的优势 , 续驶里程在250公里到400公里之间的纯电动新能源乘用车 , 可享受补贴1.8万元;续驶里程400公里以上的纯电动新能源乘用车 , 可享受补贴2.5万元 。
按照一辆车搭载60度电计算 , 磷酸铁锂与三元锂电池的成本差约为1.8万元 , 续驶里程为250公里到400公里之间的补贴为1.8万元 , 补贴已经抹平了两者之间的成本差距 , 超过400公里安装三元电池获得的补贴更多 , 成本差额出现倒挂 。 在利益的驱动下 , 整车企业纷纷选择三元锂电池 。
中国市场学会营销专家委员会秘书长、北京大学经济学院副教授薛旭告诉采访人员 , 大多数消费者对价格比较敏感 , 尤其是中低端车型消费者更敏感 。 我国新能源汽车大多数集中于中低端 , 价格低是一项有力的竞争武器 。
蜂窝电池降低起火概率一个数量级
“蜂窝电池采用了蜂巢结构的仿生设计 , 通过外延包覆的UE技术(Unitized Encapsulation) , 实现单元化封装 。 ” 江淮华霆动力有限公司董事周鹏说 , ”UE技术可以降低电池系统内的热扩散 , 并且保持电池系统恒温 , 降低季节性温差对电池续驶里程的影响 。 ”
蜂窝电池的电芯按照六边形排列 , 电芯之间注满导热胶 , 这保证了电芯的散热速度 。 导热胶与电芯100%接触将加快电芯的散热速度 。 电芯的电化学反应不可避免带来热量散发 , 导热胶快速把热量传递出来 , 确保电池包内部的温差≤3℃ 。
蜂窝电池的六边形结构具有较高的稳固性 , 蜜蜂的蜂巢就是大自然的案例 , 在工程建设中也大量采用六边形结构 。 江淮汽车的蜂窝电池也采用六边形结构 。 周鹏告诉采访人员 , 六边形结构可以吸引一定的碰撞和挤压能量 , 即便遭遇较大的外力碰撞挤压也不易出现大面积的坍塌 。
蜂窝电池的电芯之间注满导热胶 , 从而做到电池单体之间电隔离和热隔离 。 假如有一颗电芯失效 , 它不会波及到周边 , 因此不会引起连锁反应 。 这项技术切断了坏电芯向周围扩散的通路 , 从而确保电池包的安全 。
据介绍 , 江淮汽车蜂窝电池采用力神的21700 NCA电池 , 这款电池采用双防爆阀设计 , 容量为1C-4.8Ah(0.2C-5Ah) , 单体能量密度为245wh/kg 。 从能量密度来看 , 蜂窝电池的能量密度符合主流趋势 , 并且处于中上游水平 。
蜂窝电池还有一个关键是电芯采用双防爆阀 。 以往的圆柱电池都只有一个防爆阀位于电芯的顶端 。 电芯内部一旦发生热失控 , 反应非常剧烈 , 只有一端设计了阀 , 意味着气体只能从一个方向涌出 。 采用双防爆阀设计 , 分流涌出的气体 , 降低剧烈程度 。
为何采用NCA(镍钴铝)呢?周鹏告诉采访人员 , 相比于NCM(镍钴锰)电池 , NCA电池的安全性和稳定性更好 , 但技术难度也更大 。 这种难度涵盖材料技术、电池设计和加工技术 。 松下供应特斯拉的电池就是NCA , 尽管特斯拉有起火事故 , 相比于国内的电动汽车起火事故比例明显低不少 。
蜂窝电池已经过了多项严格测试 。 从底部直接用汽油加热 , 连续加热130秒;直接用火焰接触电池包 , 连续燃烧130秒 。 在这些极端测试中 , 蜂窝电池都经受住了考验 。
车辆行驶中的碰撞是导致起火的原因之一 , 电池包受到挤压后 , 电池液泄漏迅速燃烧 。 江淮汽车的实验人员对电池包进行了最大挤压力200KN的挤压 , 这相当于用20吨的挤压力对电池系统进行挤压 , 以及加速度25G的冲击试验 。 蜂窝电池的表现都还不错 。 另外 , 江淮汽车还进行了振动实验 。
周鹏进一步强调 , 蜂窝电池的最大特点就是提升安全 , 预计可以将电池失效导致的车辆起火概率降低一个数量级 , 比如 , 以往1万辆电动车有可能发生一起热失控 , 运用蜂窝电池技术之后将变成10万辆才发生一起 。


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