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“811”动力电池时代来临 我们真的准备好了吗
2019-11-22 09:44:59   来源:摩信网   类型:原创   作者:十八子   阅读(3232次)
 

随着近?#25913;?#26469;新能源汽车行业的飞速发展,续航里程作为其最核心的指标之一,也不断往上提升。在国家政策和市场环境的双重推动下,普通的续航里程已经难以满足乘用车产品需要,“811”电池应运而生。

随着宁德时代、国轩高科、比克电池等多家动力电池企业在“811”电池上取得重大突破,“811”时代已经来临,但我们真的准备好了吗?

什么是“811”动力电池

三元电池由于其高能量密度的优势,一直是新能源乘用车的主力电池。三元电池以NCM和NCA为主,即镍钴锰和镍钴铝,它们是电池中的正极材料名称,因为正极材料在电池中所占比重最大,所以动力电池常以正极材料命名。

由于技术壁垒等原因,市场上大多数车型配套的三元电池还是“532”和“622”。在补贴政策对电池能量密度?#25176;?#33322;里程的新要求下,目前电池技术正向着高镍低钴的方向发展。三元电池的正极材料从镍、钴、锰三种金属比例为1:1:1演化为4:2:4,再到5:3:2、6:2:2,以至于目前即将流行的8:1:1,“811”已经代表了目前可量产 NCM 电池的最高水准。

“8”代表了镍元素在三元电池中的比重,而镍的比重越高,电池的能量密度就越高。相对的是,镍作为金属活性相对较高的元素之一,它的比重越高,电池的稳定性和安全性就越低。

镍元素的比重越高,钴元素和锰元素就显得越重要。钴和锰在三元电池中的主要作用就是提高电池稳定性,增加电池的使用寿命。且由于钴的价格一直居高不下,“去钴化”一直是各大电池企业在努力的方向。

多家主流电池企业布局“811”

2018年开始多家电池企业纷纷布局“811”电池,进行相关产品的研发和生产,因此2018年也被称为“811”元年。

2018年宁德时代就表示,将于2019年推出高镍三元电池。2019年3月,宝马X1插电式混合动力里程升级版上市,采用了宁德时代811电芯,宝马还宣称,这是全球第一个量产811电池。2019年4月,宁德时代研发团队攻克了动力电池正极和负极材料等关键核心技术,开发出比能量达304Wh/kg的“811”电池样品。

比亚迪在2018年6月?#25176;?#24067;NCM811动力电池研发取得重大进展,将于2019年下半年投入使用,并将在与长安汽车成立动力电池合资公司的基础上,投资50亿元在重庆增建10GWh高镍811电池产能。

国轩高科2018年承接的国家科技部300wh/kg高能量密度重大科技专项目进展顺利,已开发出三元811软包电芯,同时开始建设相关产品中试线。2018年12月28日,三元811软包样品已于近期通过科技部的中期检查,电池能量密度到达302wh/kg,循环次数超过1500周。2019年1月产能达1GWh的配套生产线?#36842;?#29983;产,预计到2020年?#36842;?11软包电池量产。

据了解,比克电池早在2012年就开始着手对高镍811工艺进行研究,并于2016年?#36842;?#37327;产。2018年10月比克电池发布了其最新产品——比克18650-3.0Ah高能芯,该电芯能量密度达250Wh/kg。811电池在比克动力电池出货量中的比例已经超过50%,用在领途汽车、康迪汽车、小鹏汽车、江?#21019;?#20247;汽车和零跑汽车等多款纯电动车型上。

需求是事实 但发展需冷静

市场对高续航里程和高能量密度的追求,“811”电池需求已成不可避免的事实,但事实上,发展“811?#27604;?#38656;冷静。

由于补贴政策引导的方向正是给予高能量密?#21462;?#39640;续航的产品更高的补贴。因此“811”也成为了当前新能源行业发力的主要方向之一,车企为了拿到补贴,只能寄托于高能量密度电池,?#28304;?#26469;达到补贴对续航里程的要求。

无论是从消费需求还是政策推动方面来看,高密度高续航都是新能源汽车必然发展方向。在这样的前提下,如何提升“811”电池安全性以保证整车安全,就成了电池企业和车企都必须思考的问题。

提升“811”电池稳定性还?#24515;?#20123;办法?

中国科学院院士、中国电动汽车百人会执行副理事长?#36153;?#26126;高曾针对这个问题发表过看法,他表示目前提高高镍电池的安全性主要有三个技术途径。

第一种是对动力电池pack和正极材料的进一步研究,如用单晶颗粒来替代多晶的正极材料,可以在一定程度上提升“811”电池的热稳定性和安全性。

第二种是物理隔热阻燃,在主导传热的路径上加隔热材料,?#36842;指?#28909;绝望,同时预留?#21344;?#37322;放电芯膨胀,这种技术已经应用在宝马X1 PHEV搭载的“811”电池上。

第三种是建立高效的电池恒温?#20302;常?#36890;过电池恒温?#20302;?#35753;相对活跃的811电池稳定在合理的工作温度,还可以?#36842;?#25552;前对可能引发热失控的内短?#26041;?#34892;预警。

此外,企业还可以通过遵循高于国标的设计标准去进行产品的开发和设计,?#28304;?#26469;保证“811”电池的安全性,如国外的UL2580电池标准。UL2580标准是UL在2011年针对车用动力电池安全制定,UL2580标准涵盖了电动车动力电池内部电芯、模组、封包在内一系列?#29616;?#26631;准,从电池过度使用、发生危险对人员的保护、长时间的使用后电池充放电?#36884;瞇越?#34892;?#20302;?#24615;评估,该标准相比国标更加严苛也更加完善。

作为当前提升新能源汽车续航里程最?#34892;?#24555;捷的途径,“811”电池已然是行业重点发展方向。但其高能量密度与安全性、使用寿命的矛盾,仍然需要被先行者们看到。我们不应放过任?#25105;?#31181;能够推动新能源汽车行业进一步突破的可能,但在面对发展过程中出现的问题,行业也应该更理性地去?#28304;?#31283;中求进才是最安全的一条道路。

(编辑:xuyongjie)

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