最為關(guān)心的就是汽車的電池使用率和壽命嗎？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-05-29 17:25
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今天我們來探討一下質(zhì)量問題。
這就好比家里買菜用的兩輪電動(dòng)車，它在出廠的時(shí)候自帶的原裝電池壽命并不是很好，所以消費(fèi)者在后期自己的愛車出現(xiàn)了電池壽命減半，汽車動(dòng)力大不如以前，就必須以更換電池來提升動(dòng)力以及延長壽命。同樣消費(fèi)者在看到新能源電動(dòng)汽車的時(shí)候，首先想到的肯定是這輛車的電池怎么樣，這好比發(fā)動(dòng)機(jī)一樣，電池就是新能源電動(dòng)汽車的心臟。
大部分廠家使用的是蓄電池和燃料電池兩大類，但是廠家不同，車型也不同，這讓大部分廠家在采用電池上面都有很大的差別。就國產(chǎn)比亞迪汽車來舉例，比亞迪公司一直以來專注研究磷酸鐵鋰電池，這種電池在性能上可能會(huì)不如三元鋰電池，但是價(jià)格相對來說比較便宜，性價(jià)比也非常高，在符合比亞迪公司的產(chǎn)品定位上還能保證電動(dòng)汽車的質(zhì)量。新能源汽車在汽車行駛高速運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，電池的使用頻率就會(huì)提高，伴隨著汽車不斷往前，電池的溫度同事會(huì)提升很多。而磷酸鐵鋰電池相較于鈷酸鋰電池來說熱穩(wěn)定性就會(huì)好很多。
那么除了新能源電動(dòng)汽車的電池穩(wěn)定性，每年到冬天其電池會(huì)受到天氣影響嗎？答案肯定是會(huì)的，因?yàn)樵跉鉁丶眲∠陆档亩炖?，電?dòng)汽車的電池會(huì)因?yàn)闅鉁赝瑫r(shí)造成百分之二十到百分之三十的儲(chǔ)電率下降，但是儲(chǔ)電率下降并不會(huì)影響新能源電動(dòng)汽車的正常行駛，畢竟電池本來就是一個(gè)消耗品，本身不耐寒。不過就天氣原因來說，各大廠家已經(jīng)在想辦法研究新的電池模板，所以在以后新能源電動(dòng)汽車的電池會(huì)比現(xiàn)在提高很多，同時(shí)增加了使用率和儲(chǔ)電率。
目前電動(dòng)車的封裝形式無非就是三種，圓柱，方形和軟包電池三，那么每種不同封裝形式電池的優(yōu)勢劣勢又有哪些呢？
其實(shí)提到圓柱電池首先想到車型就是特斯拉。當(dāng)然圓柱電池的應(yīng)用很廣，型號也很豐富，只不過有著特斯拉的大名為前提，我們最熟悉的也就是它的18650和27100兩種型號。拿18650舉例來說，18代表的是電池的直徑，65代表的是電池的高度，0則代表它是圓柱電池，那么27100自然也同理。
18650電池的歷史最早可以追溯到1992年，那個(gè)時(shí)候的18650大部分被應(yīng)用在數(shù)碼產(chǎn)品上。所以最主要的優(yōu)勢就是技術(shù)成熟，所以18650擁有著更高的良品率，且PACK的成本也能得到有效控制。而且當(dāng)時(shí)18650的能量密度就已經(jīng)達(dá)到了現(xiàn)在寧德時(shí)代NCM811的水平，所以對于剛剛起步期的特斯拉來說，18650無疑就成為了最佳的選擇。
相較于方形硬殼電池，圓柱電池的空間利用率明顯更差，不過好在可以利用圓柱體中間的空隙流通冷卻液，也算是“廢物利用”的一種。
當(dāng)然18650的劣勢也不能忽視，一個(gè)是18650電池采用了金屬外殼加上單體電池容量較小，為了滿足容量需求只能通過數(shù)量的大幅度增加來彌補(bǔ)，那么更大的數(shù)量對于BMS電池管理系統(tǒng)要求更高。拿特斯拉上7000節(jié)18650來說，目前也只有特斯拉的BMS電池管理系統(tǒng)才能滿足如此數(shù)量的運(yùn)算要求。這也是國內(nèi)沒有廠家用18650的原因之一。
不過，目前18650礙于已經(jīng)發(fā)展到極限，隨之便誕生了最新的21700，未來特斯拉Model 3便會(huì)采用21700電池。相較于18650來說，21700個(gè)體體積更大，電池能量密度提升近20%。同時(shí)隨著技術(shù)的發(fā)展，21700的成本也明顯低于18650。
當(dāng)然21700也并不完美，真正了解電池的朋友們肯定知道這樣一組數(shù)據(jù)，電池容量每上升10%，電池的循環(huán)壽命就會(huì)降低20%，充放電倍率就會(huì)下降30%-40%，電芯溫度會(huì)上升20%，所以這意味著需要運(yùn)算能力更強(qiáng)的BMS電池管理系統(tǒng)來對電池進(jìn)行有效的控制。就目前國內(nèi)BMS技術(shù)水準(zhǔn)來說，想要用上21700電池著實(shí)還是需要一段路要走。
可以說方形硬殼電池是目前國際領(lǐng)域應(yīng)用面最廣的電池PACK形式，國內(nèi)目前主流的蔚來，吉利等一系列新能源車企均采用方形硬殼電池，而國際傳統(tǒng)大廠如奧迪，寶馬等也均采用方形硬殼電池解決方案。方形硬殼電池應(yīng)用面廣的最主要原因之一就是其供應(yīng)商也更多且技術(shù)難度相對較低，國內(nèi)絕大多數(shù)電池供應(yīng)商均選擇研發(fā)方形硬殼電池。比如大名鼎鼎的寧德時(shí)代就是主要提供方形硬殼電池的供應(yīng)商。
方形電池優(yōu)勢除了剛剛說的供應(yīng)商豐富之外，它的可定制化程度也更高，同時(shí)方形的空間利用率相對圓柱電池也更高，但問題在于外層的硬質(zhì)保護(hù)殼會(huì)明顯增加電池包的整體重量，所以國內(nèi)類似理想制造ONE都開始以鋁材作為外層保護(hù)殼，有效的保證輕量化從而提升電池能量密度。
與此同時(shí)，方形電池的單體容量和體積都更大，單體數(shù)量自然隨之降低，那么對于BMS電池管理系統(tǒng)的要求也就更低。目前方形硬殼電機(jī)最有代表性就是由寧德時(shí)代推出的NCM811，電池密度達(dá)到了170kW/kg。
主要劣勢就在于可定制自由度高，導(dǎo)致制造工藝不統(tǒng)一，每塊電池的差異就會(huì)凸顯出來。相對于圓柱電池，方形硬殼電池對于冷卻系統(tǒng)布置的要求也更高。不過隨著國家對于電池標(biāo)準(zhǔn)政策的推出，未來方形電池的差異也會(huì)隨之減小。
軟包電池雖然在汽車市場上應(yīng)用的并不多，但我們對它并不陌生。我們的手機(jī)基本上采用的都是軟包電池。
