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動力電池的能量密度越大越好嗎?

鉅大LARGE  |  點擊量:440次  |  2018年11月10日  

摘要
日前,北汽新能源上市發布了續駛里程達460km的EU400,成為繼去年上市的比亞迪e6400及今年2月上市的騰勢400之后,又一款續駛里程超過400km的電動汽車.而據最新消息,將于9月上市的奇瑞艾瑞澤5e的續駛里程也將超過400km.

日前,北汽新能源上市發布了續駛里程達460km的EU400,成為繼去年上市的比亞迪e6400及今年2月上市的騰勢400之后,又一款續駛里程超過400km的電動汽車.而據最新消息,將于9月上市的奇瑞艾瑞澤5e的續駛里程也將超過400km.

在電動汽車行駛里程一次次被刷新的背后,也意味著電池的能量密度也在一次次提高.技術的突破固然可喜,但是電池的能量密度是不是越大越好呢?是否存在一個最優值?

雖然電動汽車行駛里程已突破400km,但人們依舊迫切希望能有更高里程的車輛出來."續駛里程當然是越長越好.我開的就是電動汽車,平時只敢在市區開,如果續駛里程更長,我就可以放心地開到郊區去玩了."在記者的采訪過程中,一位消費者說出了他的心聲.這也代表著現有電池的能量密度還滿足不了消費者的需求.國家政策亦是要求純電動乘用車動力電池系統的質量能量密度不低于90Wh/kg,對高于120Wh/kg的按1.1倍給予補貼.可以預見的是如何提高電池的能量密度仍會是未來的主要方向.

在眾多鋰電池種類中,因三元材料性價比高、發展有潛力大被廣泛研究改進,相比其他類型的鋰電池,三元鋰電池有著明顯的優點.

一是政策要求到2020年動力電池單體比能量超過300瓦時/公斤,系統比能量力爭達到260瓦時/公斤、成本降至1元/瓦時以下,該技術路線較有潛力達到;

二是政策激勵和補貼引導,積分制對電耗和續航里程不同的車型采用不同積分.純電乘用車隨續航里程的不同而有所區別;能量密度成為補貼數額的重要考量依據.

而在今年1-6月,國內三元鋰動力電池的份額已達到73%,磷酸鐵鋰電池僅14%.這主要在于三元電池相對磷酸鐵鋰在能量密度與循環壽命上優勢突出,這也是選擇三元鋰電池的重要原因所在.

"雖然國內外都采用三元鋰電池,但就技術來看,國內電池技術水平還有很大提升空間."在某新能源汽車公司從事電池系統研究的工程師徐良(化名)表示.目前國內電池單體大多為長方體,電池穩定性相對較差,在電池串、并聯時需要加裝銅板,還要加裝冷卻及加熱系統等,這些都要占據一定的空間,進而也就限制了電池組的容量.

據了解,目前國外新能源汽車生產企業更多采用的是圓柱形三元鋰電池,如18650三元鋰電池.這類電池穩定性更強,且能量密度高,同樣空間條件下,其電池組所釋放的電量要高于國內生產的電池.但即便如此,受電池材料所限,任何電池的能量密度都有極限,在固定體積的空間下,如果不改變電池材料,電池的能量密度便不能提升.

由于空間和材料的限制,未來的電池能量密度將不會有太大的提升.單純的增加電池單體的數量以及重量,這不僅提高了車輛的價格,同時也增加了車輛的重量,降低車輛的經濟性.

未來并不需要電池的能量密度無限大,只要滿足汽車正常行駛里程即可.針對電動汽車續駛里程的問題,早在2015年,就有專家提出了觀點.中國電動汽車百人會執行副理事長歐陽明高曾表示,他不支持發展500km以上續駛里程的純電動乘用車,其中原因并不是技術無法滿足,而是性價比不高.

在近日舉辦的鋰產業國際高峰論壇上,歐陽明高提出,隨著電池容量及電動汽車續駛里程的提升,電動汽車安全性的挑戰也會全方位倍增,給整車電器安全、電池安全、充電安全、電網安全帶來重大技術挑戰.

有關專家表示,未來的一段時間,電動汽車生產企業或將把研發的重點放在汽車安全以及智能互聯方面.

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