詳解電動車鋰離子電池的機遇與挑戰(zhàn)
來源:寶鄂實業(yè)
2019-05-09 18:34
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提到鋰離子電池的應(yīng)用,中國實際上已經(jīng)進入了量產(chǎn),之后我為介紹一下量產(chǎn)過程中面臨的挑戰(zhàn),之后我們再看一下關(guān)于鋰離子電池本身的一些爭論,比如說電池應(yīng)該大還是小,我們對鋰離子電池的不同規(guī)格有不同的選擇,我們要針對這個做一個介紹,之后看到應(yīng)該選哪個路線,之后再介紹一下比克電池的工作進展以及我們自己的方法,還有就是看一下鋰離子電池在電動車上的應(yīng)用。
鋰離子的應(yīng)用首先一般性在便攜式的設(shè)備上,這是索尼在鋰離子電池上的應(yīng)用是第一次使用,但索尼當(dāng)時生產(chǎn)鋰離子電池的時候有兩種應(yīng)用,一個是方形,不知道規(guī)模怎樣,已經(jīng)不是主流產(chǎn)品,對于圓柱形現(xiàn)在大家都在用,也就是18650型。在鋰離子電池之前沒有18系列,現(xiàn)在所有人都知道為什么,因為市場選擇了電池形式。
現(xiàn)在我們也談了很多的標(biāo)準(zhǔn)以及條例,我想所有這些標(biāo)準(zhǔn)以及條例首先要有市場數(shù)據(jù),然后由市場來大浪淘沙,并不是由政府來決定,并不是由專家來決定,絕對由市場來決定。圓柱形的電池最后取勝就是鮮活的例子。
關(guān)于汽車的應(yīng)用,大家都在談2011年可能是電動汽車元年,根據(jù)我們的經(jīng)驗,我們的確也看到了一些變化,比如說去年BAK的汽車電池應(yīng)用,總價值達到4,000萬人民幣,今年而預(yù)計會超過1億人民幣的產(chǎn)值。對于我們來說,這一年的確是非常具有挑戰(zhàn)和機遇的一年。另外鋰離子電池還可以用于電力的儲存,特別是智能電網(wǎng)非常有效,現(xiàn)在我們知道主要是用來儲存風(fēng)能和太陽能,還沒有談到電網(wǎng)雙向的溝通。
對于量產(chǎn)的一些挑戰(zhàn),我認為主要的要素就是一致性,生命周期,包括電流的生命周期和使用的次數(shù),成本現(xiàn)在是大問題。當(dāng)然了,安全和可靠性也是要考慮的,對于我們BAK來看,我們是電池的生產(chǎn)商,原材料也面臨著一些挑戰(zhàn),比如說我們使用鋰離子、硫酸鐵鋰,現(xiàn)在大多數(shù)是在日本生產(chǎn)的,如果在汽車上的應(yīng)用真正開始發(fā)展,我想鋰離子可能會是問題。
對于電池生產(chǎn),如果有一個標(biāo)準(zhǔn)的電池尺寸是一個關(guān)鍵,它可以幫助降低成本,現(xiàn)在在市場上,大家知道最低成本的電池是什么呢?是18650,主要是用于筆記本電腦,在日本的地震前2.2安培,大概是8瓦時,應(yīng)用價格是1.4美元。這是車用鋰離子電池的目標(biāo),昨天我們也聽到一些專家說,可能今后還有把電池成本降低50%的空間,如果這是一個參考標(biāo)準(zhǔn),那的確是有空間的?,F(xiàn)在硫酸鐵鋰特別貴,我聽到中國政府有個目標(biāo),在2015年,他們希望每一個小時瓦等于1.5元人民幣的成本,如果是這樣的話,我并不認為硫酸鐵鋰能夠達到這樣的成本目標(biāo)。
現(xiàn)在的問題是目前汽車應(yīng)用剛剛開始,如果現(xiàn)在選擇一個尺寸,或者一個規(guī)格不是一個好的決策,也不是明智的,我們現(xiàn)在需要百花齊放,這樣需要通過競爭來看看哪種尺寸和型號是市場會去選擇的。當(dāng)然,可能會出現(xiàn)不同的電池尺寸,比如說圓柱形和方形。
說到量產(chǎn),我們需要去考慮以下三個標(biāo)準(zhǔn)。第一個就是產(chǎn)出,我們也知道電池尺寸大的話收益就會下降,產(chǎn)出就會下降,從我們的經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)這一點是需要去牢記的,這也比較容易理解。
接下來就是一致性,我們都知道手機是一個單體電池的應(yīng)用,對于單體電池應(yīng)用這種一致性實際上并不那么重要,但是當(dāng)你做筆記本電腦應(yīng)用是6塊電池或者8塊電池,現(xiàn)在大多數(shù)都用6塊,3個是串聯(lián),3個是并聯(lián),所以我們一般講2P。對于多電池的運用最重要要保持單體電池的一致性和同質(zhì)化。一致性要求生產(chǎn)電池以后都必須是一模一樣的,同時在運營當(dāng)中應(yīng)該是經(jīng)歷同樣的環(huán)境,如果讓這個電池太大可能就不會有這樣的效果。
我們看這張幻燈片,有助于解釋一下我的觀點。我們都知道那些電子需要流動,通過這個板進行流動,我們在這個極端的情況下假設(shè)我們有20安培的電池用來放電,在6分鐘之后大家可以看到這個溫度的分布非常不一樣,在這張板上面,有的溫度非常高,電流比較大,所以溫度比較高,一般來說電流多的話溫度就會高。我們知道電池對于溫度非常敏感,如果有10度的差異,即使在你生產(chǎn)電池之后所有的電池都是一模一樣的,但是在100次使用之后在電池內(nèi)部就會出現(xiàn)非常大的差異,離近的地方所有的電能都會耗盡,而遠端都會是不同的狀態(tài)。在這種情況下,這種電池組是無法控制的電池,所以不管你的電池控制系統(tǒng)有多好,有這種無法控制電池的話,你就沒有辦法管理好電池,因為這個電池缺乏同質(zhì)性,包括在運營環(huán)境下相差太大了,因此我們講同質(zhì)性是非常重要的。我們的電池就必須要一模一樣,生產(chǎn)的產(chǎn)品一模一樣,同時在投入使用的時候一切都應(yīng)該是非常類似,在電池組當(dāng)中都應(yīng)該是類似的。比如普瑞斯的電池系統(tǒng),各電池組的溫差在3度之內(nèi),所以屬于同質(zhì)化比較高的。
















