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【深度】看电池核心技术 三元电池大有可为

  本文基于多年来对三元电池成组技术的研究结果,文中所述电池特指三元类电池。

  1.三元电池的商业前景

  回顾电池发展的历史,铅酸电池商业化时间超过100年以上,三元锂电池也有30年的应用经验,就电池技术而言,三元锂电池的技术(包括:标准化、单体能量密度和安全性)发展已经得到极大的提升,这为三元锂电池的广泛应用提供了无限的可能。

  毫无疑问,在全球减少碳排放的大趋势下,锂电池已经由小容量的消费电子产品领域,逐步向中等容量的电动自行车、小型储能产品扩展,并向大容量的电动汽车、家庭储能进军。

  随着三元锂电池能量密度以及安全性不断提升,在相当长的一定时期内,三元电池产品的优势将不断凸显,并得到更广泛的商业应用,如何开发出具有商业价值的大容量三元电池系统是这些应用的前提。

  2.现阶段电池成组技术无法解决的问题

  电池系统通常指由系统进行管理的电池包,可以简单地分为三部分:电池及连接构件、电池包内外结构部分和电池管理系统部分(简称BMS)。

  首先,我们分析一下电池的基本特性。

  电池是属于电化学产品,所以每个电池的化学反应的程度是不同的。比如:在充电和放电过程中,每个电池充入的电能和释放的电能都是不相等的,随着反应次数和强度的增加,表现为电池本身的电性能产生较大的差异,也就是电池的一致性变差。

  在电池系统的应用中,通常由多个电芯通过并联和串联方式组成一个大的电池包,比如:电动汽车电池包可能由超过100级电池串联成组,任何一级电池的一致性的劣化将严重影响电池组的整体性能,也就是通常所说的“木桶的短板效应”,电性能最差的一级电池决定了电池包的整体性能。

  3.了解我国新能源车主使用感受

  在各个新能源车主的论坛之中,伟大的车主们做了全面的总结,“槽点”主要表现为:续航里程不足(明显虚标)、续航里程持续减少、充电量不足、充电跳电、SOC突然衰减等等。

  显然,这些都是车主无法忍受的缺点,这些吐槽都指向一个原因,那就是电池的一致性变差。

  非常不幸,全球电动汽车厂商还没有找到有效控制一致性的方法,虽然特斯拉选用一致性最好的松下电池,但是续航里程衰减的问题还是无法解决,他们可以做到续航里程的衰减不会明显影响到用户的感受,而我们国内新能源汽车厂商并不关注用户的感受。

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