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鋰電網(wǎng)訊:中國作為全球最大的新能源汽車市場,下半場主要會在乘用車方向,而乘用車使用的動力電池主要還是以三元電池為主。
在動力電池四大主材(正極材料、負(fù)極材料、電解液和隔膜)中,正極材料占到了成本的40%,且直接決定著電芯的能量密度。
根據(jù)正極材料技術(shù)路線,動力電池主要分為三元(NCA/NCM)鋰電池、磷酸鐵鋰電池和錳酸鋰電池三類。
三元材料能量密度高,但循環(huán)壽命比較短、安全性差、高溫性能差,主要應(yīng)用在乘用車上;磷酸鐵鋰電池充放電循環(huán)壽命長,但能量密度低、低溫性能差,主要應(yīng)用在商用車上;錳酸鋰電池能量密度低,高溫下的循環(huán)穩(wěn)定性和存儲性能較差,目前國內(nèi)生產(chǎn)和使用都很少。
三元材料主要以NCM和NCA為主,隨著鎳元素含量的升高,三元正極材料的比容量逐漸升高,電芯的能量密度也隨之提高。
在新能源汽車?yán)m(xù)航里程提高和鈷價不斷高漲的雙重刺激之下,高鎳體系的NCM811和NCA三元材料已經(jīng)成為市場競逐的熱點。
目前,從國內(nèi)動力電池制造廠家的選擇來看,選擇NCM811路線者較多,而選擇NCA路線的少,主要原因首先在于,高鎳材料荷電狀態(tài)下的熱穩(wěn)定性較差,導(dǎo)致電池的安全性下降,使得電池生產(chǎn)企業(yè)和終端產(chǎn)品用戶對NCA電池的安全性心存顧慮,需要從電芯設(shè)計、電源系統(tǒng)設(shè)計、電源使用等環(huán)節(jié)進行系統(tǒng)可靠的安全設(shè)計。
其次是充放電過程存在嚴(yán)重的產(chǎn)氣,這會導(dǎo)致電池鼓脹變形,循環(huán)及擱置壽命下降,電池存在安全隱患,所以通常采用耐壓的圓柱電池殼制作NCA電池,降低了產(chǎn)氣量以控制電池鼓脹變形問題。
此外,NCA要求在電池生產(chǎn)全過程均要控制濕度在10%以下,而其他材料目前只需注液工序?qū)穸冗M行嚴(yán)格控制,這對國內(nèi)企業(yè)形成了很大的挑戰(zhàn)。
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從電池生產(chǎn)過程來看,NCA電池的生產(chǎn)難度較大,全球可以生產(chǎn)NCA電池的企業(yè)主要有松下、三星和AESC,而NCM的生產(chǎn)廠家眾多,包括LG和寧德時代等主要動力電池廠家。
從全球來看,采用NCA三元電芯的乘用車企主要為特斯拉,特斯拉不但較好地通過電池系統(tǒng)管理技術(shù)解決了由于能量密度提升帶來的熱失控問題,而且通過汽車設(shè)計成功地規(guī)避了NCA電池的循環(huán)壽命短的問題。
我國諸多造車新勢力都號稱要做中國的特斯拉,但卻沒有一家要學(xué)習(xí)特斯拉采用NCA電芯,這背后的原因固然有高比能量電池安全管理難的因素,但也可能想用但沒貨,因為松下的NCA電芯專供特斯拉且供不應(yīng)求,能夠替代松下的其他同等規(guī)模的廠家暫時并沒有出現(xiàn)。
特斯拉的整車設(shè)計和電池系統(tǒng)控制能力并非大多數(shù)中國車企短期內(nèi)可以短期模仿和超越。
未來中國企業(yè)也有希望造出成熟的NCA電池,且主機廠的需求也確實存在,這將會是中國動力電池市場的一片新藍(lán)海。
從供應(yīng)側(cè)來看,電動汽車的三元電池動力路線尚未完全定型,還在不斷演進當(dāng)中。此外,雖然中國在基于技術(shù)、成本和補貼的因素主要選擇了NCM路線,但這并不意味著NCA路線在沒有新的機會。
從需求側(cè)來看,隨著越來越多的不同技術(shù)背景、不同行業(yè)人才步入造車行業(yè),主機廠對動力電池的需求各不相同,且對NCA電池的駕馭能力不同,未來NCA會成為市場上一個新的選擇。
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