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市場(chǎng)大熱的長(zhǎng)續(xù)航電動(dòng)SUV,對(duì)電池的要求是怎樣的?

一個(gè)汽車企業(yè)最重要的是對(duì)產(chǎn)品的定位,推出符合市場(chǎng)期望的產(chǎn)品,盡快滿足客戶的需求,特別是在中國(guó),講求以快取勝。各路資金和企業(yè)進(jìn)入電動(dòng)汽車這個(gè)行當(dāng),自然會(huì)從傳統(tǒng)燃油車的角度來(lái)看市場(chǎng)的需求,然后投射到電動(dòng)汽車的產(chǎn)品門類上。從全球范圍看,消費(fèi)者都青睞SUV,使得全球SUV市場(chǎng)容量達(dá)到了2432萬(wàn)輛。

順應(yīng)SUV市場(chǎng)的需求,從電氣化車輛來(lái)看,這個(gè)趨勢(shì)也是同步存在的,客戶對(duì)是否是電動(dòng)汽車并不關(guān)心,他們真正關(guān)心的是:

1)  續(xù)航里程:電動(dòng)汽車性能評(píng)價(jià)的核心指標(biāo),亦是消費(fèi)者最關(guān)心的因素,直接影響購(gòu)車行為,這個(gè)指標(biāo)可以分解為下面兩個(gè)指標(biāo):

a)  電池容量:主要影響續(xù)航里程,但消費(fèi)者不會(huì)直接關(guān)注該指標(biāo)

b)  百公里電耗:能源消耗與充電頻率,影響用車經(jīng)濟(jì)性和節(jié)能效率,現(xiàn)階段消費(fèi)者關(guān)注度不高

2)百公里加速:衡量電動(dòng)汽車的動(dòng)力性能,影響駕駛體驗(yàn),但現(xiàn)階段對(duì)該指標(biāo)要求比較低

3)最大速度:影響駕駛體驗(yàn),且高速公路行駛有130km/h最低速度,需要匹配高速要求

4)慢充時(shí)間:決定整車使用效率,是消費(fèi)者最關(guān)心的指標(biāo);如果慢充在晚上進(jìn)行,對(duì)消費(fèi)者用車影響不大

5)快充時(shí)間:消費(fèi)者使用過(guò)程中比較在意的參數(shù),會(huì)影響用車效率和用車的便捷性

也正是以上的因素,使得各個(gè)車企把精力花在了第一波緊湊級(jí)(A級(jí))車輛的投放,達(dá)到一定瓶頸以后,都在配置大容量的電池在純電動(dòng)SUV上開始嘗試。產(chǎn)品定義越來(lái)越清楚,從燃油車獲取增量,從限行限購(gòu)措施條件下,滿足客戶對(duì)于電動(dòng)汽車的主要訴求,主要是以下幾點(diǎn):

  • 續(xù)航里程在200~300英里(350-450公里以上)

  • 不能犧牲整車的儲(chǔ)物空間

  • 具備快充能力,以每百公里充電時(shí)間來(lái)定義補(bǔ)電速度

  • 具備加速能力,比拼推背感

在這些要求下,總布置和動(dòng)力總成工程兩部分拿出來(lái)的解決方案都是相似的。

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圖1 新的純電動(dòng)SUV的特點(diǎn),是里程大,車輛大

在中國(guó),SUV本身就是熱點(diǎn),自主品牌是靠著SUV的這股消費(fèi)熱潮把自己凸顯到中國(guó)車市高增長(zhǎng)舞臺(tái)之上。國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車車企的排頭兵(比亞迪、上汽、北汽和廣汽等)也開始在自己的主流平臺(tái)上做純電動(dòng)SUV,主要集中在緊湊型SUV,如下圖所示:

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圖2 國(guó)內(nèi)在售純電動(dòng)SUV車型

這一波SUV的特定其實(shí)都是方殼電池,把這些電池的型號(hào)(7FE891)和特點(diǎn)拿出來(lái)就知道了。

表3 車輛的主要技術(shù)參數(shù)

單體型號(hào)

能量

東風(fēng)

7FE891

49

吉利

ELE895

43.5

長(zhǎng)安

7FE891

45

北汽

7FE891

45

廣汽

7FE891

45.99

上汽

7FE891

48.3

奇瑞

7FE891

49

支撐產(chǎn)品定義的是電池能量,小型SUV需要達(dá)到50-60 Kwh。在這種條件下,我們可以做一些推算,在現(xiàn)有的情況下,進(jìn)行96S-100S的配置,在往上來(lái)分解,由于是用的是同一個(gè)電池單體型號(hào),除了ELE895以外,各個(gè)車企都是標(biāo)識(shí)出可用能量。

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圖3 對(duì)應(yīng)能量的Ah,可以發(fā)現(xiàn)每家標(biāo)的都是可用能量

可以發(fā)現(xiàn)一個(gè)有趣的現(xiàn)象,正是由于當(dāng)前方殼電池高能量密度很少有廠家在做,在做的、提供的都是一個(gè)型號(hào)給所有大的車企,車企們?cè)谶@個(gè)型號(hào)上去做有限的配置,使得當(dāng)前用這個(gè)技術(shù)路線,很容易走到千人一面的地步。

嚴(yán)格意義來(lái)說(shuō),想要做純電動(dòng)SUV還有一條技術(shù)路線,就是選用圓柱電池。江淮iEV7s、云度π 1和小鵬汽車等新興車企的出現(xiàn),使得整個(gè)電動(dòng)SUV有了另一個(gè)跑道。如下圖所示,這里采用的電池包的電量為39Kwh,單體容量是2.75Ah。

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圖4 江淮的iEV7S

大家通過(guò)圓柱形電池的搭配和升級(jí),來(lái)做不同的模組構(gòu)型,實(shí)現(xiàn)在一定電池系統(tǒng)高度的條件下扁平化發(fā)展。特別是國(guó)內(nèi)當(dāng)前還存在對(duì)國(guó)內(nèi)電池的限制和要求。

我們可以盤點(diǎn)一下當(dāng)前可選的圓柱電芯廠家,分別為:德朗能(NCA體系3.2Ah)、力神(三元NCM 2.6Ah)和比克(三元NCM 2.75Ah)。這幾家當(dāng)下,都需要走高能量密度的路線。在圓柱電芯廠家里面,比克電池是國(guó)內(nèi)第一家能量產(chǎn)811體系三元電池的企業(yè),動(dòng)力電池能量密度已經(jīng)提高到 232Wh/kg,是國(guó)內(nèi)最早開始生產(chǎn)18650電池產(chǎn)品的企業(yè)。從契合電池正極路線來(lái)說(shuō),發(fā)展三元高鎳811體系,也是當(dāng)前走18650相對(duì)比較安全的路線。這里可以通過(guò)內(nèi)部熱阻斷、斷路、泄壓、隔離、緩沖等多種技術(shù)實(shí)現(xiàn)電池系統(tǒng)安全和穩(wěn)定性。

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圖5 電池正極材料的發(fā)展路徑

正極材料是鋰離子電池鋰源的提供者,從根本上決定了電池的比能量和能量密度。 鎳鈷錳三元材料比容量較高,但安全性需要進(jìn)一步提升。 鑒于動(dòng)力電池需要持續(xù)提高比能量和能量密度,鎳鈷錳三元材料在今后較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi),將是高比能量動(dòng)力電池的主要材料選擇,尤以鎳含量高的鎳鈷錳層狀材料(簡(jiǎn)稱高鎳材料),中鎳的摩爾含量要求大于等于0.8(提高鎳含量,提高其比容量)同時(shí)通過(guò)摻雜、包覆和表面處理等技術(shù)手段,提高其循環(huán)性能。這點(diǎn)不在方殼的跑道上,而是在圓柱的跑道來(lái)走,嘗試使用811高鎳未嘗不是一個(gè)路線。個(gè)人覺(jué)得比克走了一條讓相對(duì)小的汽車企業(yè)做出續(xù)航里程差異化的核心路線。走18650的道路,電池系統(tǒng)的高度也容易控制一些。

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圖6 圓柱電池的走法還是從NCA切到三元NCM

小結(jié):

隨著電動(dòng)汽車百花齊放,百家爭(zhēng)鳴,對(duì)于電池的供應(yīng)和電池技術(shù)的發(fā)展,當(dāng)下國(guó)內(nèi)乘用車電池的供給也到達(dá)了一個(gè)瓶頸。我們要給圓柱一條路,在較為強(qiáng)大和靈活的模組設(shè)計(jì)中能夠吸收電芯潛在的一些安全風(fēng)險(xiǎn)。與國(guó)外大巨頭PK,不僅需要拉動(dòng)價(jià)格下降的龍頭,還要有技術(shù)突破的嘗試者,這樣才能給整個(gè)國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)注入活力,否則未來(lái)大家無(wú)電芯可用了。

來(lái)源:第一電動(dòng)網(wǎng)

作者:朱玉龍

本文地址:http://www.healthsupplement-reviews.com/kol/57968

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