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刀片电池、特斯拉4680、弹匣电池和麒麟电池,技术到底哪家强?

发布时间:2022-06-30 14:17:58   来源:锂电网    浏览次数:

时下,新能源汽车行业发展得如火如荼,但无论内饰再精美、尺寸再宽大,衡量一辆新能源车在最根本上还是得看其动力电池系统表现。对此,消费者最看重的两个方面,一是安全性,二是续航能力。

虽然厂家创造了许多概念、术语来对消费者进行宣传轰炸,但从最基本的核心电芯上来说,目前量产的汽车动力电池也就分为三元锂电池磷酸铁锂电池

相较之下,三元锂电池的能量密度、活性等综合性能表现更优秀,因而能够为车辆提供更长的续航与更好的低温环境表现,生产难度和成本也更高。而磷酸铁锂电池虽然能量密度不如前者,但在高温、剧烈撞击等极端条件下,磷酸铁锂电池表现出了更好的稳定性与耐久性,且有利于成本控制。

那么,动力电池的“高性能”与“安全性”真的不能兼得吗?各大车企卯足了劲想取得突破,今天,疆哥就为大家盘点一下几项市面上最新的电池技术,看看这些花样百出的概念究竟代表什么。

1比亚迪·刀片电池

类型:磷酸铁锂电池

比亚迪大名鼎鼎的刀片电池,本质上是一种磷酸铁锂电池,但比亚迪通过对电芯外形、布局排列的重新设计以及生产工艺的改进,使得刀片电池看起来十分轻薄,容量却得到了大幅提升。

在结构上,刀片电池的方形电芯扁平化,看起来犹如一堆排列整齐的裁纸刀,每个刀片内部又分为诸多容纳腔,每个容纳腔内部均搭载电芯。在叠片工艺下,刀片电池空间利用率提高,电芯之间互不干扰,安全性也得到增强。

通过“针刺试验”与“重卡碾压测试”,比亚迪刀片电池展现出了良好的结构强度和抗碰撞性能。既提升了能量密度,又延续了磷酸铁锂电池的安全优势,刀片电池推出时曾一时风头无两,比亚迪也顺势宣传“安全,是一辆电动车最大的豪华”。

不过,刀片电池虽然在针刺试验中并不起火,比亚迪却频传几起旗下车型自燃的新闻,不免影响其技术形象,比亚迪还是需要尽快排查事故原因,并对消费者给出解释,消除疑虑。

2特斯拉·4680电池

类型:三元锂电池

特斯拉的4680电池呈圆柱状,材料上仍采用三元正极,电池组结构上则采用CTC方案(Cell To Chassis),直接将圆柱电芯排列于车身形成电池舱。简单而言,4680电池加大的直径降低了制造和组装成本,得益于无极耳技术,电池内阻减少,且安全性和快充性能都有所提升。

最近,海外版特斯拉Model Y发布了搭载4680电池的车型,但令人讶异的是,新车的电池容量据称只有50KWh,续航里程只有450公里。当电池密度提升,可以选择增加续航,也可以选择减轻整车重量,而特斯拉选择了后者。

4680电池对于特斯拉的最大意义或许在于节省成本及提升快充性能,从而有助于车子的“推广”。如特斯拉官方所解释的,采用新型电池的特斯拉Model Y的参数、性能与价格的组合,门槛更低,适合大部分用户,而对于性能有更强大要求的消费者,则可以选择Model Y性能版或长续航版。

但4680电池在空间占用上并不具备优势,与中国电池厂家普遍采用的方型电芯相反,未来的扩容空间似乎有限,更多依靠特斯拉先进的电池管理算法。

3宁德时代·麒麟电池

类型:三元锂/磷酸铁锂电池

宁德时代的麒麟电池也没有对电芯材料做改变,而是进一步改进了电池组集成工艺,本质上是CTP 3.0技术的应用之作。

相较于“电芯-模组-电池包”的传统三级结构,CTP技术(Cell to Pack)取消了模组环节,直接将电芯集成于电池包或更大的模组,但保留了电池上盖板及托盘,同时将将横纵梁、水冷板与隔热垫合三为一,集成为多功能弹性夹层,最终达到降低成本、提升能量密度、有效阻隔热失控的效果。

据宁德时代官方宣称,麒麟电池的体积利用率突破了72%,能量密度可达255Wh/kg,通过全球首创的电芯大面冷却技术,还能实现5分钟的快速热启动及10分钟快充功能。这一改进后的电池成组技术,既适配磷酸铁锂电池,也适配于三元锂电池,有助于二者提升各自的短板,进一步平衡综合性能,或许这就是宁德时代作为“老大”的格局吧。

4广汽埃安·弹匣电池

类型:三元锂/磷酸铁锂电池

前段时间,在第二届中国汽车风云盛典中,央视CCTV将动力电池科技奖颁发给了广汽埃安的动力电池技术群,令更多人关注到了弹匣电池的实力。与麒麟电池类似,广汽埃安这一弹匣电池系统安全技术对三元锂和磷酸铁锂电池均开放,实质上也是一种全新的动力电池系统安全技术。

之所以说“系统安全技术”,原因在于弹匣电池从电芯,到电池管理系统,到速冷系统等等,都进行了一系列优化。在针刺试验中,采用弹匣系统安全技术的三元锂电池与磷酸铁锂电池均实现了整包针刺不起火,刷新了三元锂电池的安全性高度。由此,弹匣电池的到来,也被视为是对比亚迪刀片电池的一大挑战。无论如何,看到车企在动力电池技术上“内卷”,还是值得欣慰的。

从以上盘点的几项电池技术中,大家也可以看到,时下的种种电池之争,其实都集中于电池包的形态与工艺创新。值得一提的是,之前,比亚迪发布了海豹车型,其电池组就采用了CTB技术(Cell to Body),将电池包与车身底盘结合,车身底板与电池上盖合二为一,进一步节约空间。

小结

特斯拉、零跑支持CTC,比亚迪押宝CTB,宁德时代发展CTP……虽然厂家冠上了各种厉害的电池名称,但其实在电池电芯技术迭代缓慢,短期内材料没有根本性革命的情况下,各大车企只能在电池成组方案上下功夫,不断改进三元锂电池与磷酸铁锂电池的性能。

有时科技发展日新月异,有些根本性技术的变革却实非一朝一夕之功。之后,动力电池技术将实现怎样的突破,新能源汽车行业的发展又将何去何从,值得期待!对于上述的4种电池技术,你认为哪家最强呢?欢迎关注“车域无疆”,在下方评论区留言,分享你的看法。