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    电池技术哪家强?盘点主流电池技术(一)

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    AI汽车制造业2022-09-14

    目前,除了广汽和宁德时代之外,很多整车企业也都又自己的动力电池研发技术,比如比亚迪、特斯拉、长城和上汽等等。每家车企都有自己的独家技术来优化电池性能和续航里程,下面我们来盘点一下各家电池的性能与优势。

    宁德时代麒麟电池

    2019年宁德时代首创五模组电池包,这是第一代CTP技术,电池包体积利用率达到50%以上。今年宁德时代发布的CTP3.0电池(麒麟电池),预计年内量产出货。

    麒麟电池方壳电芯采取背对背侧立方式排布于箱体内,而非原本直立方式,可放入更多单体电芯,更有利于快充,提高体积利用率,兼容LFP和NCM,成组率达成87.7%左右,实际电芯可能做到285-290Wh/kg,传统的电池采用电芯-模组-电池包的装配模式,而CTP则跳过了模组步骤,直接将电芯集成为电池包,因此也被称为无模组电池包。由于取消了包裹在电芯外的模组,电池包有了更多空间排列电芯,系统能量密度得以增加,从而提升车辆的续航里程。

    麒麟电池是使用平板化的托盘,去除箱体上的纵梁或横梁,采用低膨胀的电芯,配合电芯本体来实现结构上的需求。10列120个电池的设计,在两块电芯的中间加水冷钣,使相邻两块电芯的热传导降低,不会出现热失控。

    特斯拉4680电池

    预计到2022年年底,特斯拉4680电池产能将达到每年100GWh,满足130万辆电动汽车使用。机构预计,4680电池有望在2022年引领动力电池产业发展方向。

    特斯拉的4680电池单体电芯直径为46mm、高度为80mm,呈圆柱形。采用三元正极,电池组结构采用的是CTC方案,直接将圆柱电芯排列,形成电池舱。4680电池的功率是松下2170电池的6倍,这主要归功于4680电池的核心改进——无极耳工艺。随着电池体积增大,内部卷纸也越来越“厚”,有些电子到极耳的距离变长,电池的充放电效率便会受限,并且会因更大的内阻而产生更大的热量。于是4680在工艺上,在正极负极连接处的焊接工艺上上采用激光技术,并且正负极添加了PVDF涂层,还具备硅基负极、干正极等亮点技术,这让4680不仅实现了高效的充放电效率,让其可以实现15分钟从10%的电量充到80%,还顺带解决了发热量过大的问题,保证了电芯安全。

    比亚迪刀片电池

    “刀片电池”这一全新形态的电池。和它的名字一样,该电池的形态酷似刀片,通过电芯与电池包一体化设计,侧碰强度和续航里程都有了大幅度提高

    传统电池系统是先把电芯组装成模组,再把模组安装到电池系统里面,进行分级管理。由模组的机械结构对电芯起到支撑、固定和保护的作用,再由电池系统对模组支撑、固定和保护的作用。刀片电池是一种全新的设计理念,在采用长电芯的同时,省去了中间模组环节,直接把电芯装到电池系统里面。这样重量和成本都有效下降,这一点和宁德时代的CTP有相似的地方。同时比亚迪电池结构设计借鉴了蜂窝铝板的原理,通过结构胶把电芯固定在两层铝板之间,让电芯本身充当结构件,来增加整个系统的强度。

    刀片电池使用的是磷酸铁锂电池,能量密度大约为140Wh/kg,考虑到电池管理系统及其他组件,在空间利用率方面高达60%,远高于传统电池空间利用率,这样不仅提升了能量密度,还延续了磷酸铁锂电池的安全优势。

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