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新能源汽車為什么選18650鋰電池?

新能源汽車為什么選18650鋰電池

1、有關(guān)一致性

18650鋰電池是成熟穩(wěn)定的鋰離子電池,廣泛應(yīng)用在電子產(chǎn)品中。多年來(lái),日本廠商在18650電池的生產(chǎn)工藝上積累了大量的相關(guān)經(jīng)驗(yàn),使得產(chǎn)出的18650電池的一致性、安全性都達(dá)到了非常高的水準(zhǔn)。

相比之下,層疊式鋰離子電池遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有成熟,常見(jiàn)的有方形電池、軟包電池,甚至連尺寸、大小、極耳位置等都不統(tǒng)一,電池廠商所具備的生產(chǎn)工藝也不能滿足條件,大多數(shù)以人為控制為主,電池的一致性達(dá)不到18650電池的水準(zhǔn)。假如電池的一致性達(dá)不到要求,大量電池串、并聯(lián)形成的電池組的管理也將不能讓每個(gè)電池的性能更好地發(fā)揮,而18650電芯在這一問(wèn)題更容易解決。

總結(jié)來(lái)說(shuō),18650電池的單體容量小,所需的單體數(shù)量會(huì)很多,但是一致性很好;層疊式電池的容量可以做得較大(20Ah到60Ah),單體數(shù)量可以降低,但是一致性差。相比之下,現(xiàn)階段很難投入大量的人力物力與電池供應(yīng)商一起去改善層疊式電池的生產(chǎn)工藝。開(kāi)發(fā)一套管理6000多節(jié)單體一致性很好的電池系統(tǒng)與開(kāi)發(fā)一套200多節(jié)一致性很差的電池系統(tǒng),相比之下,前者的技術(shù)難度應(yīng)該更低一些。即使單體電池?cái)?shù)目增多,但是假如這些電池的性能是可靠的,管理起來(lái)還是容易一些。

2、有關(guān)散熱能力

層疊式電池的厚度薄、表面大,均熱、散熱能力都不錯(cuò),因此日產(chǎn)LEAF很大膽地采用了被動(dòng)式熱管理系統(tǒng)(其實(shí)就是不管理!),由空氣的自然對(duì)流將熱量帶走。

3、有關(guān)能量密度

談到能量密度,就必須區(qū)分單體電池的能量密度與電池組的能量密度。

就單體電池的能量密度來(lái)看,18650電池要高于層疊式鋰離子電池。日產(chǎn)LEAF所用的33Ah鋰離子電池的能量密度是157Wh/kg,GMVolt所用的層疊式電池的能量密度約為150Wh/kg;而Roadster所用的18650電池的能量密度約為211Wh/kg。但是,18650電池的管理系統(tǒng)更加復(fù)雜,由此額外新增的重量會(huì)使得電池組的能量密度遠(yuǎn)低于單體的能量密度。Roadster的電池組重量是450kg,能量密度是118Wh/kg,而LEAF電池組的重量是225kg,能量密度是107Wh/kg。在電池組層次,兩者的能量密度已經(jīng)不相上下。

4、有關(guān)安全性

前面提到層疊式鋰離子電池的各種優(yōu)點(diǎn),但它也有一些缺點(diǎn)。由于層疊式鋰離子電池一般是采用鋁塑膜封裝的,而鋁塑膜的厚度薄,機(jī)械強(qiáng)度差,在汽車發(fā)生碰撞等極端情況下,鋁塑膜很容易發(fā)生破損導(dǎo)致安全事故出現(xiàn)。這也就解釋了為何日產(chǎn)要在4個(gè)單體組成的電池模塊外面再加一個(gè)鋁殼。

18650電池一般是鋼殼,安全性更好;而且前面也提到隨著18650電池生產(chǎn)工藝水平的的不斷提高,安全性也在不斷提高。

5、有關(guān)成本

18650鋰離子電池具有容量大、壽命長(zhǎng)、安全性能高等特點(diǎn),又因?yàn)轶w積小,重量輕,使用方便,深受消費(fèi)者的青睞。隨著人們對(duì)18650電池技術(shù)研究的不斷加深,使得電池的一致性、安全性都達(dá)到了非常高的水準(zhǔn)。作為早的鋰離子電池,18650電池也是目前世界上成熟、穩(wěn)定的電池組合,至今仍然占據(jù)領(lǐng)先位置。我國(guó)每年生產(chǎn)18650電池約幾十億節(jié),遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其他材料的電池。

而Tesla采用18650電池,就可以利用日本松下等廠商之前的生產(chǎn)線進(jìn)行生產(chǎn)。在消費(fèi)類電子產(chǎn)品所用18650電池競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的情況下,松下等廠商與Tesla合作升級(jí)產(chǎn)品,將原有的生產(chǎn)線改良后用于生產(chǎn)動(dòng)力鋰電池。工業(yè)生產(chǎn)有一個(gè)規(guī)模效應(yīng),當(dāng)生產(chǎn)產(chǎn)品的規(guī)模達(dá)到一個(gè)量級(jí)之后,成本會(huì)大大降低。一輛新能源汽車就要成千上萬(wàn)節(jié)18650電池,因此單體的采購(gòu)成本可控。

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