电池混搭将成为未来主流趋势?| 见智研究所
2021年电池新能源行业十大国际新闻:阵痛与希望并存
【能源人都在看,点击右上角加'关注'】 导语 mybattery 全球抢矿、巨头转身;全球芯痛、中国领跑;巨资召回、市值起飞;绿电点亮、回收风起;创新先行、储能快跑……2021年,电池新能源行业阵痛与希望并存。 图/宝马 一年又如许,万事更须忙。电池网(微号:m
在刚刚过去的8月,蔚来由于个别零部件供应受限以及缺芯影响,使得当月销量首次跌出前三。由于9月马来西亚的疫情依旧严重,缺芯局面仍旧未得到改善,本以为蔚来9月销量或依旧受到影响,但9月23日蔚来却突然拿出黑科技,公布其三元铁锂标准续航电池包(75kWh)正式发布。从蔚来的公告中可以看到其创新式地将当前电动车市场使用的主流动力电池——三元锂电池和磷酸铁锂电池电芯混合排布的方式,并应用新一代CTP(Cell to Pack)技术,蔚来也因此成为全球首家采用三元铁锂技术量产的车企。
这种混搭的趋势其实在7月29日宁德时代的钠离子电池发布会上也有体现,宁德时代的首款160Wh/kg能量密度的第一代钠离子电池,就创造性的将钠离子电池和锂离子电池混搭使用,实现优势互补。
宁德时代开发的AB电池解决方案中,钠离子电池与锂离子电池能够同时集成到同一个电池系统里,通过将两种电池按一定的比例和排列进行混搭,串联、并联集成,然后通过BMS的精准算法进行不同电池体系的均衡控制,这样可以实现取长补短,既弥补了钠离子电池在现阶段的能量密度短板,也发挥出了它高功率、低温性能的优势,这样的锂-钠电池系统,就能适配更多应用场景。
而这次的三元铁锂电池则是将目前较为成熟的主流三元锂电池和磷酸铁锂电池进行混搭,作为目前最为主流的两款电池,两者合计占总体动力电池装车量的99.8%左右,今年1-8月,我国动力电池装车量累计76.3GWh,同比累计上升176.3%。其中三元电池装车量累计40.9GWh,占总装车量53.6%,同比累计上升111.2%;磷酸铁锂电池装车量累计35.2GWh,占总装车量46.2%,同比累计上升338.6%。
锂离子电池正极材料⑤——磷酸锂铁丨锂离子电池
磷酸铁锂(LiFePO₄)是橄榄石结构的正极材料,属于正交晶系(a≠b≠c,α=β=γ=90°),空间群为Pnmb。LiFePO₄的晶体结构中O原子以稍微扭曲六面紧密结构的形式堆积,Fe原子和Li原子均占据八面体中心位置,形成FeO₆八面体和LiO₆八面体,P原子占据四面体中心位置,形成PO₄
而长久以来三元锂电池和磷酸铁锂电池都有着各自明确的优缺点,像磷酸铁锂电池在耐低温能力和能量密度方面较差,三元锂电池则在安全性能等方面较弱。根据官方消息,与主流双雄三元锂电池和磷酸铁锂电池相比,三元铁锂标准续航电池包低温续航损失降低25%,实现整包低温性能提升,并且在SoC预估方面,采用了双体系SoC算法,将传统铁锂 SoC 计算误差从10%降低到3%;同时相比原三元锂70kWh电池包,三元铁锂标准续航电池包(75kWh)做到了同体系能量密度提升14%,也使得ES6,ES8等各款汽车的续航里程相应的增加了30-35KM。但是缺点也是有的,三元铁锂标准续航电池包(75kWh)整体电池包的重量有所增加。
华尔街见闻·见智研究所认为,蔚来这次公布的和科技,总的来说就是用三元铁锂标准续航电池包(75kWh)来替换之前的原三元锂70kWh电池包,由于在三元电芯中混搭了磷酸铁锂电池电芯,所以毫无疑问会降低能量密度,然后在通过新一代CTP(Cell to Pack)技术来实现空间利用率的优化来弥补这缺失的能量密度。
而往大的方面来看,这种混搭方案,不管是宁德时代的钠离子电池和锂离子电池混搭使用,还是蔚来的三元锂电池和磷酸铁锂电池混搭使用,都是一种新的趋势,想要做到合理的串联、并联以达到发挥各自特色,同时弥补各自的缺点。但是这种方式的混搭,会对BMS的算法提出更高的要求,因为要做到在单个不同种类的电芯上的电压、内阻、容量等方面进行匹配,所以稳定性也需要进行进一步验证,能否在未来成为新的趋势还是要经过实践检验才行。
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