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    看600km以上續航車型!動力鋰離子電池技術哪家強?

    2021-03-05 ryder

    隨著比亞迪漢、小鵬P7等長續航純電動新車紛紛于本月交付,600km以上電動長續航汽車家族再添幾款明星產品。據不完全統計,目前國內續航在600km以上的純電動車型緊要有廣汽蔚來旗下的合創HYCAN007、廣汽新能源的AionLX/AionV、小鵬P7,比亞迪漢等為數不多的幾款車型。


    預計在接下來的幾個月,還會有特斯拉(上海)長續航版Model3/高性能全輪驅動版Model3、上汽榮威Ei6(ER6)、北汽ARCFOXαT/極狐MARK5等中高端純電動長續航車型上市,600km俱樂部正不斷擴容。


    事實上,純電動車型續航里程達到600km,消費者的“續航焦慮”就已經分明減弱了,也正因如此,近年來車企聯合電池公司都在朝著這個方向在努力。


    提升電動車續航,歸根結底要從電池出發。近兩年,為提升電池能量密度,電池加工公司和研究機構或從材料本身著手,開發和使用NCM811電池,或從電池組結構上創新,采用CTP或刀片工藝。此外,在電池封裝形式上也是一些公司提升的著力點,如采用軟包封裝結構,使得電池組能量密度更高。


    無論通過哪種技術維度,最終要量產安全性高、能量密度高的動力鋰離子電池產品,都要深厚的技術實力。小編梳理了自2019年到今年上半年已經上市,或出今朝國家工業和信息部《道路機動車輛加工公司及產品通告》中即將上市的600km(含)以上長續航乘用車車型,借以窺探各家電池加工公司的技術實力。


    01配套寧德時代電池車型占比過半


    國內續航600km(含)以上車型及配套電池加工公司統計


    從配套電池的加工公司來看,目前寧德時代配套續航600km(含)以上車型最多,10款車型中有5款搭載的是寧德時代電池(上汽時代為寧德時代和上汽集團合資公司);LG化學和北電愛思特(隸屬SKI)各2款,億緯鋰能、中航鋰電、弗迪電池(比亞迪旗下電池公司)各1款。


    其中,寧德時代、弗迪電池、億緯鋰能、中航鋰電為國內電池加工公司,LG化學和SKI都是韓國電池加工公司。可以看出,在國內長續航車型中,中外電池加工公司都有配套,不過整體來看,寧德時代仍舊較為強勢,配套車型占一半。


    從續航600km的純電動乘用車車型來看,緊要為B級和C級車,僅上汽榮威Ei6為A級車。這也聲明,B級、C級車可以為電池組預留足夠的空間以提升整車帶電量。不過,作為乘用車,不像客車,預留的空間還是非常有限,關鍵還要看電池本身性能。


    02NCM811電池在長續航車型成主流


    從電池材料體系來看,目前長續航車型緊要以三元電池為主,磷酸鐵鋰僅有1款(弗迪電池),這也聲明,在高端長續航乘用車車型中,三元電池依然是主流。


    三元體系內,又以NCM811電池材料體系為主。如寧德時代為廣汽AionLX/V、小鵬P7、合創007、榮威Ei6配套的電池均為NCM811電池。另外LG化學為特斯拉(上海)Model3、SKI為北汽配套的即將上市車型電池也均為NCM811電池。


    各車型配套NCM811電池系統能量密度


    由于LG化學NCM811電池封裝結構為圓柱形態,電池組系統能量密度較低,惟有161Wh/kg;寧德時代NCM811電池均為方型電池,系統能量密度在170Wh/kg~180.1Wh/kg區間;SKI因采用軟包結構,其系統能量密度分別達到了191.72Wh/kg、194.12Wh/kg。


    可以看出,在追求長續航里程方面,目前電池材料體系依然以高鎳方向為主,將來NCM811將有望成為續航600km以上車型的主流路線。今年五月,寧德時代曾透露,當前NCM811電池出貨量已占寧德時代三元電池產品的20%左右,將來會繼續加大NCM811產品的出貨比例。


    據悉,中航鋰電、億緯鋰能配套的長續航車型目前仍以NCM523、NCM622電池為主。


    弗迪電池基于比亞迪在電芯工藝和電池組結構上的創新,研發的“刀片電池”使得電池組體積能量密度大幅提升,電池組體積利用率有效改善,使得車型續航也達到605km,不過其系統能量密度僅為140Wh/kg,相對三元材料依然較低。值得留意的是,目前國內搭載磷酸鐵鋰材料體系的乘用車超過600km的僅比亞迪漢一款。


    電池封裝形式來看,方型、軟包、圓柱均有,其中寧德時代、弗迪電池、中航鋰電均為方型,SKI、億緯鋰能為軟包,LG化學則均為圓柱電池。


    03將來長續航車型電池會怎么走?


    關于三元電池來說,提升能量密度乃至續航,從材料端依然會沿著高鎳的趨勢走。寧德時代是從NCM523跳過NCM622,筆直跨過到NCM811。從寧德時代透露的信息來看,將來NCM811有望在其三元產品矩陣中占據主流,這個方向在寧德時代這里應當不會變。


    不過,除了從材料端,寧德時代2019年還對外公布了CTP技術處理辦法,從電池組系統層級提升電池組能量密度,進而提升整車帶電量,相信這也會是其重點方向之一。相信,寧德時代會將電芯端NCM811技術和電池組的CTP進行深度結合。


    國內有不少電池加工公司,目前仍以NCM523、NCM622電池為主,也已經有NCM811電池的布局,但整體方向還是在處理安全性基礎上往著高鎳方向走。


    我們前面也看到,LG化學采用圓柱封裝形式的NCM811電池,系統能量密度剛161Wh/kg,能量密度提升效果不分明。但值得留意的是,LG化學圓柱NCM811緊要是針對特斯拉(上海)Model3推出的,而其緊要產品仍為軟包三元電池。在軟包三元方向上,LG化學并沒有筆直從目前的NCM622升級到NCM811,而是中間又衍生了NCM712電芯。據外媒報道,LG化學已經為歐洲某車企供應這種電芯,以實現純電動車的長續航。將來,LG化學會否持續推進軟包NCM811,還是研發NCMA四元電池,實現長續航、低成本、高安全?我們還有待觀察。


    國內另一電池加工巨頭——比亞迪,并沒有釋放過多有關三元NCM811電池的信息,目前比亞迪三元電池依然以NCM622為主。值得留意的是,比亞迪今年以來一直在推磷酸鐵鋰“刀片電池”,由于通過電芯和電池組結構的創新,已經可以配套長續航車型,比亞迪打算將磷酸鐵鋰的高安全、低成本、長壽命做到極致,在“刀片電池”上走得越遠越好。目前磷酸鐵鋰系統能量密度可以做到140Wh/kg,續航已經可以做到605km了,“我們計劃到2022年將磷酸鐵鋰系統能量密度做到170Wh/kg,搭載‘刀片電池’的車型在不作較大改動的情況下,續航里程可提升至700~800km。”從這一表述來看,比亞迪打算“刀片電池”一條道走到黑。


    當然,這些討論還緊要限于目前主流電池技術路線的發展趨勢上,將來無鈷電池、固態電池以及其他新技術倘若真的商業化使用了,相信對產業及市場的影響并非我們所能預料的,也不在我們討論的范圍了。

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