車(chē)展電池技術(shù)新風(fēng)向：圍繞整車(chē)需求 電池企業(yè)從單一狂熱走向多元化理性

時(shí)間:2023-05-05 09:18來(lái)源:NE時(shí)代新能源 作者:Leon
點(diǎn)擊: 次
 
2023上海車(chē)展已落下帷幕。不同于整車(chē)館的門(mén)庭若市，零部件館聚集的更多是行業(yè)上下游相關(guān)人員，參觀人員相對(duì)更細(xì)分。而且從宣傳風(fēng)格來(lái)看，零部件館相對(duì)含蓄。
 
以電池為例，參展的8家鋰電池企業(yè)，寧德時(shí)代展臺(tái)設(shè)在整車(chē)館，三星SDI展臺(tái)無(wú)展品并且只對(duì)客戶開(kāi)放，欣旺達(dá)、億緯鋰能、瑞浦蘭鈞相對(duì)高調(diào)召開(kāi)發(fā)布會(huì)，蜂巢能源低調(diào)邀請(qǐng)媒體參展，捷威動(dòng)力、中創(chuàng)新航基本上沒(méi)有公開(kāi)對(duì)外發(fā)聲。
 
雖然對(duì)外聲音大小各異，但本屆車(chē)展電池企業(yè)推出的產(chǎn)品還是能反映一些主流的技術(shù)趨勢(shì)。整體的感受是，圍繞整車(chē)需求，電池企業(yè)關(guān)于產(chǎn)品和技術(shù)的布局從單一狂熱走向多元化理性。一部分技術(shù)是舊方案翻新，一部分技術(shù)緊跟市場(chǎng)需求，還有一部分方案比較新穎。
 
圍繞整車(chē)需求 電池產(chǎn)品層次更加多元
 
無(wú)論是現(xiàn)有的裝車(chē)情況，還是本屆車(chē)展電池企業(yè)推出的產(chǎn)品，都沒(méi)有把高鎳作為終極的追求和重大宣傳點(diǎn)，高鎳成為一種補(bǔ)充選擇，結(jié)合中鎳和磷酸鐵鋰材料電池產(chǎn)品，滿足不同層次的整車(chē)需求。
 
同樣，由于整車(chē)企業(yè)的需求，億緯鋰能、中創(chuàng)新航等電池企業(yè)的大圓柱電池也陸續(xù)推進(jìn)研發(fā)和問(wèn)世。但產(chǎn)品尺寸沒(méi)有做局限，也是根據(jù)整車(chē)企業(yè)的需求在走。捷威動(dòng)力在原有軟包電池產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，推出了眾多方形電池產(chǎn)品。
瑞浦蘭鈞推出半固態(tài)電池，中創(chuàng)新航展示了硫基全固態(tài)電池和鋰硫電池，都是現(xiàn)有產(chǎn)品的補(bǔ)充。
 
長(zhǎng)薄型電芯+疊片工藝
 
瑞浦蘭鈞刀片電池、中創(chuàng)新航OS電池、蜂巢能源短刀電池、欣旺達(dá)超充電池和億緯鋰能儲(chǔ)能電池，都在致力于將電芯做長(zhǎng)做薄，工藝上使用疊片技術(shù)。如果對(duì)應(yīng)產(chǎn)品落地，方形疊片將覆蓋動(dòng)力、儲(chǔ)能、快充等多個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景，車(chē)企選選擇更加多元化。
 
有信息顯示，中創(chuàng)新航、蜂巢能源、比亞迪等電池企業(yè)在疊片設(shè)備上的比例相比以往有所增加。并且，比亞迪刀片電池已經(jīng)量產(chǎn)裝車(chē)，中創(chuàng)新航多基地OS產(chǎn)品即將投產(chǎn)，蜂巢能源新增部分短刀電池產(chǎn)能。
 
這就意味著，當(dāng)電芯長(zhǎng)薄化疊片工藝優(yōu)勢(shì)顯現(xiàn)并且陸續(xù)有產(chǎn)能落地時(shí)，不再只有方形卷繞一種選擇。
 
熱電、氣液分離
 
基于電池長(zhǎng)薄化的趨勢(shì)，更便于在兩側(cè)出極耳，側(cè)邊布置泄壓閥，應(yīng)用熱電分離方案。
 
蜂巢能源、捷威動(dòng)力、欣旺達(dá)、中創(chuàng)新航都在不同程度上提到了熱電分離方案的應(yīng)用。主要方案是，將防爆閥朝向和電芯極柱分離開(kāi)，往不同的方向，在此基礎(chǔ)上，將電芯泄壓閥面朝下，將原來(lái)側(cè)向通道泄壓改為朝下泄壓。一旦發(fā)生熱失控，泄壓通道與電氣分離設(shè)計(jì)更有利于提升安全系數(shù)。
 
除了熱電分離，捷威動(dòng)力在本次車(chē)展上給出了另一個(gè)方向，即氣液分離。
 
氣液分離方案主要設(shè)計(jì)在捷威動(dòng)力海綿系統(tǒng)電池包上。在電池包縱梁上設(shè)有氣液分離裝置，氣體通過(guò)上蓋導(dǎo)氣槽引導(dǎo)導(dǎo)出，液體通過(guò)整車(chē)的膨脹壺，包內(nèi)壓力增加，液位在壓力作用下下降，冷卻液通過(guò)整車(chē)膨脹壺進(jìn)行暫時(shí)收集。
 
這種方案的核心難點(diǎn)在于如何將熱失控時(shí)噴發(fā)的氣體和液體進(jìn)行完全分離，如果是物理方式，應(yīng)該會(huì)增加部分設(shè)備，如果是通過(guò)化學(xué)物質(zhì)，也會(huì)延伸出其他需要解決的問(wèn)題。
 
如何應(yīng)對(duì)快充
 
當(dāng)快充趨勢(shì)不可逆轉(zhuǎn)，電池企業(yè)只好一邊在電池材料、技術(shù)上滿足快充需求，一邊解決快充帶來(lái)的安全問(wèn)題。
 
一個(gè)很明顯的趨勢(shì)是，很多電池企業(yè)開(kāi)始進(jìn)行大面冷卻或者多種冷卻方案。以寧德時(shí)代麒麟電池為例，通過(guò)彈性?shī)A層大面冷卻，保證10分鐘10%-80%的充電速度的安全問(wèn)題。蜂巢能源龍鱗甲電池在2.2C快充方案下在電池上下兩個(gè)大面上進(jìn)行冷卻，2.2C以下則只采用單面部分區(qū)域冷卻方案。除此之外，還有熱電分離方案等等，圍繞快充電池帶來(lái)最直接的產(chǎn)熱問(wèn)題，電池企業(yè)在冷卻方案上進(jìn)行了優(yōu)化和分層。

除了在冷卻上下功夫，欣旺達(dá)還在材料、制造技術(shù)上提升快充電池性能，保證安全。
 
材料端，欣旺達(dá)主要是利用硅材料，搭配硅基體系的電解液技術(shù)，然后結(jié)合經(jīng)過(guò)處理的安全中鎳正極，提升鋰離子的傳輸順暢程度，但同時(shí)也需要克服硅材料體積膨脹等問(wèn)題。制造技術(shù)上，通過(guò)高精度的涂布和疊片技術(shù)，主要通過(guò)多腔體模頭，單條幅獨(dú)立供料，橫向重量極差可改善20%左右，自研面密度閉環(huán)邏輯，自動(dòng)化水平較高，高精度疊片可達(dá)100%CT檢測(cè)，0不良流出。
 
基于此，欣旺達(dá)還推出電池全生命周期自適應(yīng)超充策略，包含無(wú)損高精度析鋰邊界電流測(cè)定技術(shù)，全生命周期動(dòng)力學(xué)衰減診斷模型，超耐久高精度三點(diǎn)極技術(shù)。
從電池源頭到發(fā)生熱失控后的防護(hù)，電池企業(yè)為了實(shí)現(xiàn)快充在技術(shù)和資金上都投入相當(dāng)多。在技術(shù)方向還未完全成定局的情況下，每一種可能的方向勢(shì)必會(huì)消耗眾多人力物力。
 
取消液冷板!材料冷卻？
 
捷威動(dòng)力的海綿系統(tǒng)又帶來(lái)一個(gè)新的方案是去掉液冷板，在電芯之間利用硅橡膠類(lèi)中的一種材料（不是硅橡膠）做冷卻，該材料可兼容冷卻介質(zhì)，還可以吸收電池的膨脹，并且有膠黏的功能。
 
個(gè)人比較好奇這種材料到底是什么，需要什么類(lèi)型的冷卻介質(zhì)匹配，并且，這種材料損耗周期有多久。
 
浸沒(méi)式冷卻方案！油冷？
 
資料顯示，早在2016年前后就有浸沒(méi)式的設(shè)計(jì)，以油冷為主，但一直未成主流。

東風(fēng)、捷威在本屆車(chē)展上都有相關(guān)方案展出。
 
捷威動(dòng)力主要是在海綿系統(tǒng)上，整包CTP方案，電池包密封，冷卻液布局在電池包里，冷卻液體是一種烴類(lèi)化合物，特點(diǎn)是高絕緣，無(wú)腐蝕性，低粘度與高閃點(diǎn)等，海綿系統(tǒng)的工況溫差≤5℃。
 
捷威動(dòng)力此前展示了一種浸沒(méi)式方案的設(shè)計(jì)專(zhuān)利，如下圖：
電池固定腔內(nèi)部填滿冷卻介質(zhì)，冷卻介質(zhì)通過(guò)冷卻進(jìn)口進(jìn)入下殼體，流經(jīng)液冷管后分別進(jìn)入每個(gè)電池固定腔，流動(dòng)后通過(guò)電池模組所設(shè)的漏液孔流入，與電池模組內(nèi)部電芯直接接觸，與電芯換熱后經(jīng)過(guò)漏液孔流出各電池固定腔，隨后流向冷卻出口，最后沿冷卻出口管路回流到汽車(chē)熱管理系統(tǒng)，形成循環(huán)流路。
 
但是該專(zhuān)利里給出的冷卻介質(zhì)選取的是純水或乙二醇水溶液或電子氟化液，捷威動(dòng)力表示其不具有腐蝕性并且能夠有效防止電池在熱失控時(shí)發(fā)生燃燒。
 
所以這種浸沒(méi)式方案，冷卻介質(zhì)是什么，全浸沒(méi)如何做絕緣以及這種方案的實(shí)操性等等問(wèn)題，都需要進(jìn)一步考究。
 
東風(fēng)的浸沒(méi)式冷卻方案是在一個(gè)固態(tài)電池包上，集成時(shí)冷卻液（非冷卻油）半浸沒(méi)模組，通過(guò)密封結(jié)構(gòu)將冷卻液密封在下箱體和模組構(gòu)成的空間內(nèi)。
 
(責(zé)任編輯：子蕊)
文章標(biāo)簽： 電池企業(yè) 電池技術(shù)
作者：Leon ，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明出處：http://www.jzr14e.cn/wenshuo/sc/2023050541905.html
看完這篇還不夠？如果你也也是同行業(yè)需要發(fā)布您的新聞報(bào)道，請(qǐng) 戳這里 告訴我們！
免責(zé)聲明：本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)，與中國(guó)電池聯(lián)盟無(wú)關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本網(wǎng)證實(shí)，對(duì)本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實(shí)性、完整性、及時(shí)性本站不作任何保證或承諾，請(qǐng)讀者僅作參考，并請(qǐng)自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。
凡本網(wǎng)注明 “來(lái)源：XXX（非中國(guó)電池聯(lián)盟）”的作品，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)。
如因作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問(wèn)題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的，請(qǐng)?jiān)谝恢軆?nèi)進(jìn)行，以便我們及時(shí)處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@cbcu.com.cn
猜你喜歡
專(zhuān)題
相關(guān)新聞
本月熱點(diǎn)
歡迎投稿
聯(lián)系人：王女士
Email：cbcu#cbcu.com.cn
發(fā)送郵件時(shí)用@替換#
電話：010-56284224
在線投稿
微信公眾號(hào)