業(yè)內(nèi)相關(guān)人士認(rèn)為,如果使用相同的標(biāo)準(zhǔn)模組搭建電池PACK,不僅能夠迅速為不同車型提供合適的電池包,而且還能在結(jié)構(gòu)上優(yōu)化電池散熱,提升電池PACK的工作效率,降低成本,減少開發(fā)費用。

此外,企業(yè)按照統(tǒng)一的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)投入生產(chǎn)也能最大程度的保證電池包的一致性、安全性和可靠性,讓生產(chǎn)過程更加高效。

毋庸置疑,優(yōu)質(zhì)的動力電池PACK企業(yè),需要基于車廠客戶不同車型的個性化需求,對動力電池BMS方案、熱管理、空間尺寸、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等進(jìn)行定制化研發(fā)與設(shè)計。據(jù)電動汽車資源網(wǎng)了解,吉利汽車在電池方面也做了相應(yīng)的突破,通過采用電池PACK模塊化設(shè)計,給客戶實現(xiàn)了更多可能性。相關(guān)內(nèi)部負(fù)責(zé)人介紹,“在插電混動車型領(lǐng)域,就選用了標(biāo)準(zhǔn)化的模組,可針對不同的車型、軸距,去平臺化開發(fā)電池包,讓成本更可控。”

他還表示,為了更好的增強(qiáng)車身強(qiáng)硬度,吉利汽車將繼續(xù)研發(fā)電池包與車身(純電動車整個下車體)的集成化這一塊。

國外通過模塊化電池組提升續(xù)航里程

相比國內(nèi)的新能源汽車市場，國外的競爭同樣愈發(fā)激烈,車企們都在擠破腦袋的想要提高汽車?yán)m(xù)航里程,所以紛紛進(jìn)入電池PACK領(lǐng)域。最新消息,奔馳將為2018年展出的全新電動巴士配備“模塊化電池組”。據(jù)電動汽車資源網(wǎng)了解,模塊化電池組不僅可以運用在電動巴士上,技術(shù)成熟后還能下放到奔馳的旗艦車型上,極大的節(jié)省生產(chǎn)和設(shè)計的成本。

更重要的是,通過運用相同的基本架構(gòu)來研發(fā)電池組,使得電池的設(shè)計生產(chǎn)就如同搭建樂高積木一樣簡單。這就意味著奔馳的電動汽車的價格可能也會隨之下降。

另外,德國梅賽德斯-奔馳也將會在2018年的IAA(漢諾威國際商用車展)上展出全新純電動大巴車Citaro車型。從目前曝光的信息來看,純電動版的Citaro車型,最大的特點在于,采用模塊化的電池結(jié)構(gòu),并且2018年年底前將開始生產(chǎn)“模塊化電池組”。戴姆勒公共汽車公司的負(fù)責(zé)人哈特穆特˙希克(HartmutSchick)表示:“我們的城市公共汽車將做到零排放,并且給城市的公共道路交通,提供寧靜的綠色體驗。”

隨著動力電池行業(yè)發(fā)展的逐漸成熟,電池PACK模塊化技術(shù)必將越來越成熟。相關(guān)專家認(rèn)為,要提高Pack的集成效率,有兩個可行的途徑：一是優(yōu)化PACK內(nèi)部的結(jié)構(gòu)設(shè)計,大幅度減少PACK內(nèi)部的組件數(shù)量,將更多的組件和功能集成在模組和箱體上,從而減輕重量;另一個是采用輕量化的材料,如采用鋁型材或復(fù)合材料代替高強(qiáng)度鋼,采用塑膠件代替金屬件等,也可以減輕重量。

誠然,電池PACK技術(shù)的發(fā)展,涉及到多學(xué)科、多領(lǐng)域的知識,需要跨學(xué)科的技術(shù)融合?？偠灾?車企想要最終規(guī)模化的生產(chǎn)出壽命、穩(wěn)定性、可靠性、安全性都完全符合新能源汽車級要求的PACK產(chǎn)品,還需要大量的工程實踐和測試驗證,以及產(chǎn)品不斷優(yōu)化升級的過程。


從目前的技術(shù)來看，通過降低電芯中非活性物質(zhì)的質(zhì)量比來提高電池的能量密度，幾乎已經(jīng)達(dá)到了技術(shù)的極限，采用具有更高能量密度的正負(fù)極材料是提高電池能量密度更為有效的技術(shù)途徑。

在已知正極材料中，富鋰錳基正極材料放電比容量達(dá)250毫安時/克以上，幾乎是目前已商業(yè)化正極材料實際容量的兩倍左右;同時這種材料以較便宜的錳元素為主，貴重金屬含量少，與常用的鈷酸鋰和鎳鈷錳三元系正極材料相比，不僅成本低，而且安全性好。

日前，中國科學(xué)院院士、中國電動汽車百人會執(zhí)行副理事長歐陽明高在一場“熱點問題交流會”上表示，就國內(nèi)動力電池主要技術(shù)的進(jìn)展來看，2020年動力電池單體300瓦時/公斤的目標(biāo)是可以做到的。

“到2025年，我們希望沖擊400瓦時/公斤的目標(biāo)，這時候要改變的是正極材料?？蛇x的正極材料有好幾種，目前新能源汽車重點專項取得突破性進(jìn)展的是高容量富鋰錳基正極材料。”歐陽明高說道。

雖然富鋰錳基正極材料具有放電比容量的絕對優(yōu)勢，但要將其實際應(yīng)用于鋰動力電池，必須解決以下幾個關(guān)鍵技術(shù)問題：一是降低首次不可逆容量損失;二是提高倍率性能和循環(huán)壽命;三是抑制循環(huán)過程的電壓衰減。

目前解決這種材料問題的手段很多：包覆、酸處理、摻雜、預(yù)循環(huán)、熱處理等方法，但是這些方法只能在某些方面提升材料的性能，還沒有萬全之策。也因此，有業(yè)內(nèi)人士甚至預(yù)測，實現(xiàn)富鋰錳基動力電池的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用并不現(xiàn)實。

可以看見，前景雖美好，但是富鋰錳基動力電池距離實際應(yīng)用還有很遠(yuǎn)的路要走。但電池中國網(wǎng)也了解到，國內(nèi)對富鋰錳基材料的研究自2010年開始升溫以來，一些科研單位及電池企業(yè)的探索就從未停止。

目前有兩個科研單位承擔(dān)了該前沿基礎(chǔ)項目。一個是物理所，通過表面改性使得富鋰錳基正極的電壓衰減問題得到了較好的解決，充放循環(huán)100周后衰減控制在2%以內(nèi)，應(yīng)該說這是一個重大的進(jìn)展。

另外一個是北京大學(xué)的團(tuán)隊，首次研制出了克容量400毫安時/克的富鋰錳基正極材料，這對于實現(xiàn)400瓦時/公斤甚至更高的電池能量密度目標(biāo)是大有裨益的，但目前循環(huán)性還不是很好。