,蔚來汽車(以下簡稱“蔚來”)宣布正式推出三元鐵鋰標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航電池包,該電池包采用三元鋰配方與磷酸鐵鋰配方混裝的方式,相比于老款70千瓦時電池包,不僅增加了容量,還提升了循環(huán)壽命。有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,蔚來這一舉措打破了三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池之間的界限,是有益嘗試。
競爭壓力催生新模式
中科院院士歐陽明高曾在9月公開表示:“三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池混合,將成為動力電池系統(tǒng)的新方向?!蔽祦碥囀鞘讉€將這一系統(tǒng)商業(yè)化的車企。據(jù)蔚來官方介紹,該公司將磷酸鐵鋰電芯和三元鋰電芯組成的組合型電池模組,用串聯(lián)連接的方式集成在一個電池包內(nèi),從而構(gòu)成了“混搭式”電池系統(tǒng)。
其實,動力電池“混搭”的趨勢早有體現(xiàn)。今年7月,寧德時代發(fā)布了鈉離子電池,在系統(tǒng)創(chuàng)新方面,同樣開發(fā)了AB電池系統(tǒng)解決方案,即把鈉離子電池與鋰離子電池兩種電池按一定比例進行混搭,集成到同一個電池系統(tǒng)里,通過精準(zhǔn)算法進行不同電池體系的均衡控制。
那么,動力電池“混搭”趨勢出現(xiàn)的原因是什么? 新能源與智能網(wǎng)聯(lián)汽車獨立研究者曹廣平認(rèn)為,當(dāng)前動力電池原材料價格上漲,新能源汽車整車補貼逐漸退坡,競爭壓力催生新技術(shù)乃至產(chǎn)品變化的新方向。
“現(xiàn)在三元鋰電池原材料里的鈷和鎳都是進口的,近期漲價較為厲害,尤其鈷元素的地球儲量有限,按照現(xiàn)在新能源汽車的發(fā)展速度,2025年地球上的鈷元素將供不應(yīng)求。而動力電池‘混搭’模式能把一部分容量用不含鈷的磷酸鐵鋰代替,減少鈷元素需求?!北狈焦I(yè)大學(xué)汽車創(chuàng)新中心研究員張翔指出。
行業(yè)發(fā)展過渡措施
“由于目前電池的技術(shù)路線各有優(yōu)劣,單打獨斗都很難完全達到用戶對車輛性能的需求?!辈軓V平認(rèn)為,當(dāng)前鋰離子電池的各條技術(shù)路線已接近于理論上的儲能密度天花板,電池“混搭模式”是最后合力頂起“行業(yè)發(fā)展天花板”的過渡措施。
根據(jù)蔚來官方消息,與主流三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池相比,三元鐵鋰標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航電池包低溫續(xù)航損失降低25%,實現(xiàn)整包低溫性能提升;同時相比原三元鋰70千瓦時電池包,三元鐵鋰標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航電池包做到了同體系能量密度提升14%,也使得ES6、ES8等各款汽車的續(xù)航里程相應(yīng)的增加了30-35公里,缺點是重量有所增加。
安全性方面,三元鐵鋰電池繼承了磷酸鐵鋰電池的優(yōu)勢,確保在熱失控后不會引發(fā)連鎖反應(yīng)至起火爆炸。
事實上,無論是蔚來的三元鐵鋰電池包,還是寧德時代的鈉鋰電池包,這類AB混合電池包都能夠降低成本、彌補能量密度短板,兼顧發(fā)揮兩種電池材料的綜合優(yōu)勢性能。
同時,張翔也提出,“混搭”會增加系統(tǒng)復(fù)雜度,導(dǎo)致開發(fā)成本的增加?!耙郧皼]有出現(xiàn)過動力電池‘混搭’,原因在于汽車的設(shè)計要簡單化不是復(fù)雜化,三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池的特性以及材料都不同,導(dǎo)致單體電池的電壓、放電電流以及充放電的特性都不同?,F(xiàn)在把這兩種電池放在一起混搭,其控制系統(tǒng)會非常復(fù)雜,電池體積也會增大,總體來講這種做法目前還有待商榷?!?/p>
適用于利潤空間較高車型
業(yè)內(nèi)有分析認(rèn)為,蔚來、寧德時代目前只是率先發(fā)布了創(chuàng)新思路和技術(shù),未來AB混搭的電池方案也會繼續(xù)跟隨迭代升級。
“目前,‘混搭’的電池在成本、安全、一致性、電池管理、電池?zé)峁芾怼?biāo)定、壽命等方面的工作,電池企業(yè)乃至車企都在做,完全試驗裝車成功乃至量產(chǎn)還需要一個過程。理論上說,兩類電池性能上互補后總體性能越優(yōu),成本都較低,才是占優(yōu)的路線,實踐中也必須追求這一點?!辈軓V平表示。
曹廣平還指出,當(dāng)前判斷電池混搭路線是否可行的關(guān)鍵,是電池“混搭”后的綜合性價比?!半姵鼗齑顣r,會產(chǎn)生為兩類電池的組織開發(fā)、生產(chǎn)工藝、質(zhì)量控制等付出的兩類運營成本。在電池內(nèi)部的設(shè)計上,也會有兩類電池的設(shè)計和兼容乃至融合的軟硬件開發(fā)成本,這些成本上的提高換來的綜合性價比更高才有意義?!?/p>
同時,張翔提醒:“因為蔚來的車型售價較貴,利潤空間較高,因此做這種復(fù)雜的‘混搭’系統(tǒng)具備可行性。但如果是在一些10—20萬左右的車型上就不合適了,增加其系統(tǒng)成本,競爭力就會下降。另外,‘混搭’系統(tǒng)在電池容量較大的情況下才能擁有優(yōu)勢。”
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