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  • 成都软包,败都软包,软包电池仲有机会吗?

    转载:本文嚟自微信公众号“锋出行”(ID:fengchuxing2021),作者:小猿曰车 ,转载经授权发布。

    3月19日,第十四届中国国际电池技术交流会(CIBF)在深圳正式召开,会议期间,行业人士哋围绕住电池产业链技术创新以及供应链市场前景进行‌深度交流。其中有咁一项消费者哋并唔太熟悉嘅电池种类被众多专家哋提‌出嚟,佢就是软包电池。

    新能源汽车正喺度飞速发展,如果您对最近呢几年动力电池行业嘅动态有所认识就会发现,动力电池嘅种类都是多种多样。根据化学成分嘅不同就可以区分出三元锂电池、磷酸铁锂电池、镍氢电池;从车企主推嘅电池技术上嚟睇又有刀片电池、弹匣电池;通过电池身材嚟命名嘅仲有18650、4680电池。那么一时间被众多专家提出嚟嘅软包电池又是乜嘢呢?

    软包电池,强大如斯!

    软包电池,顾名思义就是采用‌软性包装嘅电池,呢种电池同常规圆柱电池、方形电池最大嘅区别就是前者采用‌铝塑复合膜外壳,后两者采用嘅都系金属外壳;至于在正极、负极、隔膜以及电解液这四大电池核心材料上,佢哋之间嘅区别并唔大。

    软包电池早在1990年就被索尼率先开发‌出嚟,喺1998年就已经被应用在‌汽车之上。由此可见,软包电池并唔是乜嘢高科技嘅新技术,佢在汽车领域都有住超过20年嘅发展历史。软包电池除咗历史悠耐之外,佢仲拥有高安全、高能量、高灵活、低内阻等四大优势。

    通过刀片电池同弹匣电池嘅相继推出就可以睇得出嚟,目前嘅动力电池发展首重安全,而软包电池在安全方面都有住自己独特嘅优势。磷酸铁锂电池本嚟就以安全著话,并且磷酸锂电池同三元锂电池都可以做成软包电池,所以这两者在安全性上嘅差异暂且不做讨论。

    为咗防止电池在极端嘅情况下受损,电池厂商哋通常都会采用一层坚硬嘅外壳将容易热失控嘅三元锂电池包裹起嚟,比如说当年“针不戳”嘅宁德时代NCM811型三元锂电池。而家以三元锂电池为基础打造而嚟嘅弹匣电池都是咁,只不过佢是通过为每一个单体电池设计一个阻隔高温嘅防火墙嚟阻止热失控嘅扩散。

    同市面上常规三元锂电池应对热失控时常用嘅“堵”不同,软包电池在应对热失控时采用嘅方法是“疏”。同等材料体系下,由于三元软包电池采用嘅是软质嘅铝塑膜包装,而唔系一个坚硬嘅外壳,所以佢在热失控时可以通过胀气嚟释放热量,为电芯提供缓冲嘅空间,即便是在极端情况下,软包电池都只会冒烟或者起火,唔会发生爆炸。

    在分析软包电池能量密度嘅优势之前,我哋可以先拆解一下能量密度嘅单位“Wh/kg”。通过“Wh/kg”呢个单位就可以睇得出嚟,电池嘅能量密度除咗同电池容量强相关之外,同电池质量都有住密切嘅关系,而软包电池在能量密度上最大嘅优势就是轻。

    三元软包电池相较于常规三元锂电池省去‌一层厚重嘅外壳,所以佢比同等容量嘅铝壳三元锂电池轻‌20%,相较于钢壳电池更是轻‌40%。这都就意味住即便是采用‌相同嘅电芯,三元软包电池嘅能量密度都会比钢壳三元锂电池高出40%。目前,国内绝大多数能量密度突破300Wh/kg大关嘅电池企业采用嘅都系软包电池。

    同样因为软包电池省去‌常规动力电池上嘅那层坚硬外壳,所以软包电池有住灵活性好强、尺寸可调嘅优势。佢在制造阶段好似是一块可以任由人哋搓圆捏扁嘅橡皮泥,但系以满足不同主机厂嘅差异化需求。除此之外,相比起常规嘅动力电池,软包电池仲有化学性能好、寿命长等优点。软包电池低内阻嘅化学特性既可以极大嘅降低电池嘅自耗电,都可以够等电池嘅循环寿命更长。

    众所周知,喺目前两种主流嘅动力电池度,常规嘅三元锂电池能量密度高,但是不安全;常规嘅磷酸铁锂电池安全,但系可以量密度不高;软包电池能量密度高,并且仲安全,噉佢点解仲是混成‌咁一个姥姥不亲舅舅不爱嘅样呢?

    成都软包,败都软包

    小雷认为,软包电池之所以在集各种优势于一身嘅情况下仲可以混得咁惨,既有客观原因,都有主观原因。

    软包电池不受欢迎嘅主观原因同佢嘅众多优点一样都系出在‌佢嘅“软包”结构上。软包结构能够等佢在热失控时及时泄气,能够靠减重嚟增加能量密度,甚至能够在制造嘅时候任人搓圆捏扁;但是软包电池嘅呢啲优势同样都成为咗佢嘅劣势。

    软包电池可以任人搓圆捏扁,都就意味住佢嘅产品一致性差,制造成本较高;在热失控时能够及时依靠泄气嚟释放热量,都就意味住佢好容易发生漏液同胀气;没有‌坚硬嘅外壳,都就意味住佢在成组时需要额外嘅壳体,PACK 工艺复杂程度高。虽然毛爷爷曾经说过“功不抵过,过不掩功”,但是软包电池现阶段存在嘅呢啲缺陷确实可以弥平佢在消费者心目中所有嘅优势。

    之前软包电池之所以没能在中国顺利发展起嚟,除咗以上嗰啲亟待解决嘅主观问题之外,仲存在不少客观上嘅问题。我哋在前面都提到过,软包电池在动力电池领域已经算是老资历嘅产物嘎啦,但是小雷却认为佢有啲生不逢时。

    软包电池最开始运用在汽车之上是在20年前,而2000年到2010年间,大多数人普遍对新能源汽车都没乜嘢概念。因为受到行业发展嘅限制,所以软包动力电池在人哋眼中嘅存在感并唔高。

    当新能源汽车发展走上正轨时,特斯拉嘅18650圆柱电池已经在全球范围内大出风头,国内市场中则有以比亚迪为首嘅磷酸铁锂电池,以及后嚟崛起嘅宁德时代三元锂电池镇场子。喺三家巨头三分日下嘅局面度,起‌个大早嘅软包电池连晚集都没能赶上,甚至可以说是毫无立足之地。

    由于软包电池在国内不点样食香,所以之前国内研究软包电池嘅供应商不多,成个产业链都并唔大。软包电池嘅供应商基本以日韩企业为主,而之前日韩企业生产嘅动力电池并唔可以获得中国嘅新能源汽车补贴,所以佢哋嘅软包电池根本就无进入中国市场,这都是影响软包电池在国内发展嘅重要原因。

    总结:软包电池好可能三分日下取其一

    由于常规三元锂电池同磷酸铁锂电池嘅发展已经遇到‌难以突破嘅技术瓶颈,固态电池以及石墨烯电池技术又尚未成熟。虽然目前软包电池在中国嘅装机量并唔高,但这主要仲是因为佢嘅生不逢时,结合佢本身嘅优势以及动力电池发展嘅现状嚟睇,软包电池如果能够尽快突破佢自身嘅技术瓶颈,噉么佢就有可能凭借住自身嘅优势异军突起。

    小雷之所以咁认为并唔是无嘅放矢,因为中国新能源补贴政策已经解除咗对日韩系电池嘅限制,所以拥有先进软包电池技术嘅日韩系电池将会畅通无阻嘅进入中国市场。有竞争才会有压力,有压力才会有动力,事实上在软包电池逐渐得到车企哋嘅认可之后,国内嘅电池厂商都已经加入‌软包电池嘅研发行列。由此可见,软包电池依然拥有唔错嘅发展前景。

    注:本文素材嚟源于网络

    cantonese.live 足跡 粵字翻譯

    2021-03-24 10:35:26

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