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    電動車最真切動力鋰離子電池能量密度排行

    2021-04-24 ryder

    續航,續航,續航……消費者選購電動車時,最關注的就是續航性能。這一汽車指標轉化到動力鋰離子電池范疇,那就是:密度,密度,密度……


    今朝動力鋰離子電池的能量密度表現要怎么樣?


    很多公司宣稱自己做出了很高能量密度的產品,有的都已經沖破300Wh/kg了。但在試驗室里的不算,真正量產裝車的動力鋰離子電池能量密度,究竟什么水平?


    對五月份裝車動力鋰離子電池能量密度做了分解,并作出了動力鋰離子電池電芯能量密度排行、系統能量密度排行。


    微宏動力所加工的三元軟包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)。


    寧德時代加工的811方形電池ELE8A3,雖然在單體能量密度中不是最高,但是成組后的表現非常好,系統能量密度達到166wh/kg,在系統能量密度中排名第一。


    還有哪些電芯、動力鋰離子電池系統的能量密度高?有哪些規律?從電芯能量密度,到系統能量密度,轉化效率變化有如何?請看下文分析。


    1單體密度排行:三元軟包優點分明


    論單體,三元軟包的優點實在分明。特別是比較質量能量密度時,由于軟包電池在結構上采用鋁塑膜包裝,重量較同等容量的鋼殼鋰電池輕40%,較鋁殼鋰電池輕20%。


    五月,微宏動力所加工的CEF052EA型號電池的單體能量密度最高,達到251.70wh/kg。據知道,微宏動力下半年將量產單體能量密度在260Wh/kg的動力鋰離子電池,也是三元軟包的電芯。


    第2名,捷威動力加工的IXp116/103/306電池能量密度達245.06Wh/kg,這也是一款三元軟包電池。依據其規劃,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酷愛。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,也適合做固態電池。因此,在實際使用當中,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點。在top20中,力神所產的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。依據力神電池規劃,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離子電池的。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,但國內公司能跟隨的很少,關于這個路線的質疑,又開始流行。


    方形呢?排第5、14、15是寧德時代,但惟有排第五的ELE8A3是方形811三元電池,這款電池應該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


    但方形路線依然是我國主流,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。


    數據來源:《電動車觀察家》依據整車出廠合格證數計算整理


    總體而言,從前幾位看,各公司的電池能量密度發展迅速。《汽車產業中長期發展規劃》提出的要求:2020年動力鋰離子電池單體能量密度要達到300Wh/kg,無論哪一個技術路線,看起來已經完全不是問題,特別是在低倍率充放的條件下。


    2系統能量密度:持續受補貼指揮上升


    動力鋰離子電池系統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能量密度也高。


    從電芯密度排前幾位的產品看,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,但其產品在系統能量密度排名位居第一。這說明電池系統能量密度也與系統加工公司的技術水平息息相關。


    依據2019年新能源汽車補貼政策要求,系統能量密度是獲得補貼的硬性指標之一,關于車企來說,動力鋰離子電池系統能量密度的高低更為關鍵。


    依據《電動車觀察家》統計,五月份,寧德時代、江淮華霆電池系統公司、比亞迪、比克電池以及鋰動電源所加工的電池系統能量密度位居前列。


    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,因為其充放電探測的規矩較為寬松,在探測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的電池組,來自華霆電池系統有限公司。這家創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,系統能量密度也非常不錯。


    排第3的是我國動力鋰離子電池老牌比亞迪。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,表現突出。比亞迪唐EV600的系統密度161.09Wh/kg。比亞迪已經將新一代電動平臺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。


    比亞迪動力鋰離子電池


    五月國內加工的新能源汽車動力鋰離子電池系統能量密度排名


    動力鋰離子電池系統加工公司緊要分為三類,電芯加工公司、車企以及第三方電池系統公司,目前以電芯公司為主。有15家公司為動力電芯加工商,4家第三方電池系統公司,1家整車公司。


    要再次強調,我們采用的是1C充放測算的單體密度和系統密度。在很多電動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,動力鋰離子電池的能量密度與安全性是相互影響,電池能量密度越高,電池的穩定性就越差。近期,電動車自燃事件頻發,公司還是要在保障安全性的條件下追求能量密度。

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