你知道汽車鋰電池核心技術(shù)是什么嗎？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-04-25 16:37
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Q：決定汽車鋰電池好壞的因素有什么？
A：能量密度、安全性、熱穩(wěn)定性和循環(huán)壽命，當(dāng)然還有制造成本
去一家餐館吃飯，決定用餐感受不僅僅是一道菜的好壞，它其實是菜品口味、就餐環(huán)境、服務(wù)態(tài)度等等的綜合結(jié)論。就像鋰離子電池，決定其好壞也不能單單看電池容量，它也受能量密度、安全性、熱穩(wěn)定性、循環(huán)壽命等多重因素影響，說到這里，我們有必要簡單普及一下鋰離子電池的組成。和普通蓄電池的構(gòu)成相似，一塊鋰離子電池通常也是由外殼、正極材料、負(fù)極材料 、隔膜、電解液等物質(zhì)構(gòu)成的。其中最重要的當(dāng)屬正極材料，它的作用會直接影響一塊鋰電池的容量、體積和使用壽命，因此， 正極材料占一塊鋰電池的制造成本也最多（大約在40%左右），技術(shù)發(fā)展也變得最為關(guān)鍵。
就工業(yè)使用的鋰離子電池而言，主流的正極材料有鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰以及鎳鈷錳酸鋰三元材料等。而選擇不同材料的化學(xué)表現(xiàn)又各有千秋，這也是導(dǎo)致正極材料技術(shù)路線出現(xiàn)分化的直接原因，說的直白點：有的汽車廠商覺得用穩(wěn)定耐用的最好，有的廠商覺得用成本更低的最好，于是就各干各的了。另外，從供貨商角度來看，日亞化學(xué)、韓國L&F、比利時UMICORE這三家公司目前是全球鋰電池正極材料主要供應(yīng)商，2012年上述3家企業(yè)市場份額合計為36%。
當(dāng)然，說是各自研究各自的，但大方向其實是有趨同化的意思，即集成多種化學(xué)物質(zhì)作為復(fù)合正極，達(dá)到優(yōu)勢互補的效果是現(xiàn)在更多廠商在做的事情。這與鋰電池離不開鈷元素有關(guān)，受到化學(xué)特性影響，鋰電池很難離開鈷，但鈷元素是有毒材質(zhì)，同時價格昂貴，因此，出于效率、成本、環(huán)保等多重因素的考量，鋰電池“少鈷化”就成了主流方向。目前采用復(fù)合正極材質(zhì)的鋰電池已經(jīng)可以將鈷的比重降低到20%以下，同時電池容量和制造成本也得到了更好控制。
Q：汽車鋰電池組常見的“18650”是什么意思？
A：它是電池的型號制式，不是客服熱線
如果您熟悉特斯拉MODEL S，那您一定知道它的續(xù)航里程能達(dá)到486公里，進而您也許知道這輛車的電池組容量高達(dá)85千瓦時， 也就是85度電，實際上這個電池組是由8142個3.4安時電池組成的，電池為松下生產(chǎn)的18650型產(chǎn)品，那究竟為什么稱之為18650型電池呢？
其實，所謂的18650是日本SONY公司當(dāng)年為了節(jié)省成本而定下的一種標(biāo)準(zhǔn)鋰離子電池型號，其中18表示直徑為18mm，65表示長度為65mm，0表示為圓柱形電池。常見的18650電池有鋰離子電池、磷酸鐵鋰電池。其中鋰離子電池電壓通常為3.6V，磷酸鐵鋰電池電壓通常為3.2V，常見容量為1500mAh-3100mAh（mAh是電池容量的計量單位，中文名稱為庫侖計）。
事實上，除了特斯拉車型，我們的筆記本電腦電池，通常使用的也是18650型電池，而松下公司可以稱得上率先將傳統(tǒng)電子產(chǎn)品鋰電池移植到汽車上的廠商，電動汽車的價格也因此降低很多，當(dāng)然這里所說的“移植”并非想象中的簡單，最簡單的，汽車電池的使用環(huán)境要比電子產(chǎn)品復(fù)雜得多，對電池容量、耐久性和安全性的要求也更高，這需要重新對電池組單元的串聯(lián)和并聯(lián)形式進行調(diào)整。
當(dāng)然，電池供應(yīng)商其實也明白，廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品的18650型電池并非汽車用電池的最佳選擇，事實上，為了滿足汽車 更高電容量的需求，通常需要增加電池組單元的體積，但單元尺寸越大，往往也意味著散熱問題越難以解決。只是由于電動汽車已經(jīng)到了迫切需要大容量便宜電池組的時間，迅速推出迎合需求的產(chǎn)品更重要，如果研發(fā)專屬汽車使用的電池組，可能需要3-5年時間，因此，在新的電池技術(shù)沒有被肯定之前，18650型電池仍然不失為電動車的穩(wěn)妥之選。
Q：誰掌握著汽車電池的核心技術(shù)？
A：日本人、美國人、德國人還有韓國人
討論這個問題之前，我們有必要先看看目前的實際情況：特斯拉使用的三元聚合物鋰離子電池供應(yīng)商為日本松下，其中日本住友化學(xué)為松下提供了用于生產(chǎn)鋰電池的耐熱隔膜；豐田普銳斯的電池來自PEVE，PEVE是世界最大的鎳氫動力電池公司，由豐田和松下聯(lián)合創(chuàng)立；無獨有偶，日產(chǎn)聆風(fēng)采用了AESC生產(chǎn)的電池，AESC是日產(chǎn)和日本NEC的合資公司；另外，奔馳S400混合動力車使用 了來自美國江森-薩福特（Johnson Controls-Saft）的電池技術(shù)；寶馬i3電動車的鋰電池則來自SB LiMotive，這是一家由德國博世和韓國三星SDI聯(lián)合組建的公司；相應(yīng)的，雪佛蘭Volt沃藍(lán)達(dá)汽車則使用了韓國LG化學(xué)研發(fā)的三元鋰離子電池。
情況顯而易見了，日本和美國的相關(guān)企業(yè)在動力電池領(lǐng)域站在了絕對上游的位置，同時，在產(chǎn)業(yè)鏈完善方面，日本和美國企業(yè)也更加成熟，從底層研發(fā)到生產(chǎn)配套，再到品牌包裝，均有專業(yè)的廠商在做。相應(yīng)的，自主品牌電動車的相關(guān)技術(shù)也大都借鑒于此，比如某品牌的電動車的電池來自日本TDK，也有使用三洋技術(shù)的。這有點類似于自主品牌汽車的發(fā)動機早前廣泛依賴日系品牌技術(shù)一樣，當(dāng)然，也有例外，比如比亞迪，自主研發(fā)的同時，也在吸取著外部優(yōu)勢技術(shù)，他們專注磷酸鐵鋰電池研發(fā)，但競爭壓力不容忽視。
