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动力锂离子电池技术需要综合考虑

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时间:1900/1/1 0:00:00

对于电动汽车和混合动力汽车来说,核心技术在于电池。与其他类型的电池相比,动力锂离子电池具有价格高、安全性能差的缺点,但具有比能大、循环寿命长等重要优势,具有更广阔的发展前景。动力锂离子电池的技术发展也在日新月异,容量和结构都有所提高。专家表示,无论电池制造商采用哪种技术路线,都应满足安全性高、环境温差范围广、充放电功能强、倍率放电可用性好的条件。

电池容量涉及技术和成本。

锂离子电池根据其尺寸可分为小型电池和大型电池。3C电子产品通常使用小型电池,相关技术和行业发展得很好,整体利润在下降。目前,超过85%的锂离子电池产品是小型电池。

大电池也称为动力电池,也有小功率电池和大功率电池两种。前者主要用于电动工具、电动自行车等,后者用于电动汽车和储能领域。目前,纯电动(EV)、插电式混合动力(PHEV)和混合动力(HEV)三种类型的电动汽车正处于快速发展时期,备受业界关注。作为未来汽车产业的核心,动力锂离子电池产业的发展受到了前所未有的关注,并被主要国家提升到了战略高度。

有限公司总裁杨汝坤表示,从产品利润和开发规模来看,小型电池无法与大型电池相比。尽管动力锂离子电池行业规模仍然较小,但电动汽车的大规模生产为动力锂离子蓄电池行业带来了重要的发展机遇。根据行业权威人士的计算,近年来,动力锂离子电池市场将超过全球手机锂离子电池的市场规模,这一变化将引发新一轮相关制造设备和车间的投资热潮。与此同时,新进入动力锂离子电池行业的主要制造商将使相关领域的技术竞争更加激烈。

目前,是采用单体大容量电池技术方案,还是采用小容量电池并联技术方案,一直是业内争议较大的问题,而采用哪种技术路线取决于电池组的效果,以及在体积、重量、产品质量、性能、价格和安装方便性方面是否具有竞争力。

杨如坤表示,PHEV、HEV和EV上使用单个大容量电池与小容量并联电池有很大不同。使用单个大容量电池的缺点是组装成本低,但制造一次合格率低,电池成本高,不利于散热管理。小容量并联电池单体具有高的一次合格率、低成本和良好的安全性能,但它们之间的连接太多,因此有必要解决集成组装成本的问题。因此,为了充分发挥电池的最佳性能,需要考虑许多问题,如制造效率、自动化、包装、电、热、安全、监控以及与车辆其他部件的接口。在不同情况下使用哪种技术必须根据具体应用进行权衡和分析,哪种类型会受到欢迎,这取决于未来整个电池材料、电池设计和电池制造技术的发展。

中国电池工业协会副主席王金良表示,电池组是采用大容量单体电池还是小容量电池并联,不仅涉及技术问题,还涉及成本问题。他认为,串联使用大容量单体电池更合理,在市场上也更有竞争优势。目前,一些企业采用将数万个“18650”小型电池并联和串联的方法制造动力电池,主要基于小型电池的成熟技术,该技术已在cy很好,加上在生产大型电池方面没有成熟的经验。从数学概率分析来看,当数万个电池串联时,产品缺陷和工艺缺陷的概率会大大增加。此外,小型电池需要更多的备件,如外壳、连接器、电池保护(平衡)组件等,成本将大大增加。即使在技术上可行,它最终也会被市场淘汰。

电池结构应综合考虑

除了容量之外,目前动力锂离子电池使用的结构也有所不同:大功率电池有更多的绕组结构,高能电池有更多叠层结构。“作为动力电池,我更喜欢叠层技术。绕组的热失控很难控制,散热是个问题。”杨如坤说。

他认为,从制造业的角度来看,目前动力电池有三种技术路线正在逐步成熟。它们具有共同的特点,如配件和设备成熟,生产能力相对较大,制造商较多。这三条路线是:第一,卷绕圆柱形电池,如功率系列18、26、32和42;第二种是绕组方形动力电池,其特征是多个内部单元的组合,形成大容量(约50安培小时);第三种是叠层电池。相对而言,叠层电池可以用作容量较大的电池。纵观全球动力锂离子电池的发展,单个电池能够在100安培小时以上大规模生产是罕见的。我们认为这不是一个简单的设计和勇气问题,而是应该综合考虑动力电池的化学机理、电池的热特性、电磁场特性、电池的可制造性、电池材料和部件的供应、设备的成熟度和可靠性等因素。”杨如坤说。

同济大学汽车学院副教授魏学哲告诉笔者,电池规格主要分为方形叠片和圆柱形。对于新能源汽车的应用,有限公司将坚持方形叠片的技术路线,主要基于:

就单体而言,方形叠片技术可以更好地将电池内部的热量导出,有利于温度分布的一致性;

就模块而言,有利于将单体散热与模块和电池组的冷却系统相结合,满足新能源汽车长循环寿命和保质期的要求。

方形叠片在分组时可以更好地利用空间,这是目前新能源汽车布局中最困难的问题之一。

魏学哲表示,毫无疑问,小型圆柱形电池的生产技术和设备成熟度要高于大型方形叠层电池。也就是说,从动力电池产业链的角度来看,制造小型圆柱形电池将困难留给了电池模块集成、电池封装集成和车辆应用。有限公司无意避免这个问题,但将以方形叠层电池的设计和制造为突破口,以模块集成和电池组设计为基本应用边界,结合电池管理技术,以清晰整洁的界面解决产业链中的基本技术问题。

(编辑/王伟祖)对于电动汽车和混合动力汽车来说,核心技术在于电池。与其他类型的电池相比,动力锂离子电池具有价格高、安全性能差的缺点,但具有比能大、循环寿命长等重要优势,具有更广阔的发展前景。动力锂离子电池的技术发展也在日新月异,容量和结构都有所提高。专家表示,无论电池制造商采用哪种技术路线,都应满足安全性高、环境温差范围广、充放电功能强、倍率放电可用性好的条件。

电池容量涉及技术和成本。

锂离子电池根据其尺寸可分为小型电池和大型电池。3C电子产品通常使用小型电池,相关技术和行业发展得很好,整体利润在下降。目前,超过85%的锂离子电池产品是小型电池。

大电池也称为动力电池,也有小功率电池和大功率电池两种。前者主要用于电动工具、电动自行车等,后者用于电动汽车和储能领域。目前,纯电动(EV)、插电式混合动力(PHEV)和混合动力(HEV)三种类型的电动汽车正处于快速发展时期,备受业界关注。作为未来汽车产业的核心,动力锂离子电池产业的发展受到了前所未有的关注,并被主要国家提升到了战略高度。

有限公司总裁杨汝坤表示,从产品利润和开发规模来看,小型电池无法与大型电池相比。尽管动力锂离子电池行业规模仍然较小,但电动汽车的大规模生产为动力锂离子蓄电池行业带来了重要的发展机遇。根据行业权威人士的计算,近年来,动力锂离子电池市场将超过全球手机锂离子电池的市场规模,这一变化将引发新一轮相关制造设备和车间的投资热潮。与此同时,新进入动力锂离子电池行业的主要制造商将使相关领域的技术竞争更加激烈。

目前,是采用单体大容量电池技术方案,还是采用小容量电池并联技术方案,一直是业内争议较大的问题,而采用哪种技术路线取决于电池组的效果,以及在体积、重量、产品质量、性能、价格和安装方便性方面是否具有竞争力。

杨如坤表示,PHEV、HEV和EV上使用单个大容量电池与小容量并联电池有很大不同。使用单个大容量电池的缺点是组装成本低,但制造一次合格率低,电池成本高,不利于散热管理。小容量并联电池单体具有高的一次合格率、低成本和良好的安全性能,但它们之间的连接太多,因此有必要解决集成组装成本的问题。因此,在……

为了充分发挥电池的最佳性能,需要考虑许多问题,如制造效率、自动化、包装、电、热、安全、监控以及与车辆其他部件的接口。在不同情况下使用哪种技术必须根据具体应用进行权衡和分析,哪种类型会受到欢迎,这取决于未来整个电池材料、电池设计和电池制造技术的发展。

中国电池工业协会副主席王金良表示,电池组是采用大容量单体电池还是小容量电池并联,不仅涉及技术问题,还涉及成本问题。他认为,串联使用大容量单体电池更合理,在市场上也更有竞争优势。目前,一些企业采用数万个“18650”小型电池并联和串联的方法制造动力电池,主要基于小型电池的成熟技术,该技术已在就模块而言,有利于将单体散热与模块和电池组的冷却系统相结合,满足新能源汽车长循环寿命和保质期的要求。

方形叠片在分组时可以更好地利用空间,这是目前新能源汽车布局中最困难的问题之一。

魏学哲表示,毫无疑问,小型圆柱形电池的生产技术和设备成熟度要高于大型方形叠层电池。也就是说,从动力电池产业链的角度来看,制造小型圆柱形电池将困难留给了电池模块集成、电池封装集成和车辆应用。有限公司无意避免这个问题,但将以方形叠层电池的设计和制造为突破口,以模块集成和电池组设计为基本应用边界,结合电池管理技术,以清晰整洁的界面解决产业链中的基本技术问题。

(编辑/王伟祖)

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