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欧洲杯三分钟全景扫描新能源汽车“动力



  动力电池,作为新能源汽车三大关键技术之一,各大车企和研究机构都不遗余力地投入了大量资源进行研发。笔者亲身体会,无论是在企业内部,还是在企业外部之间,凡是沾有“电池”的,都是大家争相抢夺的“香馍馍”。欧洲杯所谓“得电池者,得天下”,火热程度可见一般。本期文章,笔者就为大家简明地理一理新能源汽车动力电池,看看这块儿肥肉究竟“肥”在哪里 。欧洲杯

  相比于传统的铅酸电池(Lead Acid)和镍氢电池(NiMH),锂离子电池(Li-lon)因为其比能量高(续航里程长),比功率大(加速爬坡性能好),易实现快速充电和深度放电,寿命长等优点,是目前动力电池的主要发展方向,所以本期文章我们主要关注在锂离子电池。

  与传统电池类似,锂离子电池主要由正极(含锂化合物),负极(碳素材料),电解液,隔膜四个部分组成,我们来复习一下高中氧化还原反应的原理:

  电池充电时,正极上锂原子电离成锂离子和电子(脱嵌),锂离子经过电解液运动到负极,得到电子,被还原成锂原子嵌入到碳层的微孔中(插入);

  电池放电时,嵌在负极碳层中的锂原子,失去电子(脱插)成为锂离子,通过电解液,又运动回正极(嵌入);

  锂离子电池的充放电过程,也就是锂离子在正负极间不断嵌入和脱嵌的过程,同时伴随着等当量电子的嵌入和脱嵌。锂离子数量越多,其负载的电荷就越多,充放电容量就越高。

  上游主要为原材料,中游为电芯的制造以及封装pack,最终下游产品即为锂离子电池。

  三种封装方式对应着锂离子电池三种构型,圆柱卷绕式对应“柱状电池”(Cylindrical),方形层叠式对应“软包”(Soft Pouch),方形卷绕式对应“方形”(Prismatic)。

  目前,锂离子电池主要是根据其正极采用的材料来分类的。正极材料有很多种(钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等),我们按照市场份额以及发展趋势将其分为三类:

  三元锂/镍钴锰酸锂(NMC):代表车型丰田Prius,电芯供应商为松下Panasonic)

  电池的性能会逐渐提升,电池寿命逐渐与整车寿命趋于一致,电池成本逐年降低。

  最后,我们简单估算一下这块儿“蛋糕”究竟有多大。根据中汽协的预测,到2020年,我国新能源汽车销量达到200万量。我们简单假设单车的平均售价在20万左右,动力电池的成本按50%计算,那么到2020年,从动力电池上游的原材料供应商,到中游的电芯制造,再到终端的电池供应商,将会共享这“千亿级别的盛筵”。

  本文简明地阐述了锂离子电池的概况,希望能够为读者带来了一个较全面而宏观的认识。在今后的文章中,我们会更加深入地分享动力电池的知识以及带来我们的见解。