本文目录一览:
- 1、什么是软包电池?
- 2、三元锂软包电池50A的单体多重
- 3、锂电池软包和大单体放电有什么区别,放电大好还是不好?
- 4、如何不黑不吹地评价国内动力电池电芯技术水平?
- 5、国轩之后孚能再受追捧,奔驰为何入股非主流电池企业?
- 6、特斯拉长续航会用磷酸铁锂电池吗
什么是软包电池?
所谓软包电池,是相比圆柱和方形这两种硬壳电池的一种叫法,其内部组成(正极、负极、隔膜、电解液)与方形、圆柱锂电池的区别不大,最大的不同之处在于软包电池采用铝塑复合膜作为外壳,方形和圆柱电池则采用金属材料作为外壳。
通常而言,软包电池主要具备以下几个优势:
1、安全性好:软包电池在结构上采用铝塑膜包装,在发生热管理失控或穿刺时,其软包会为电芯提供缓冲空间,发生鼓胀形变,最终会着火或冒烟,但不会发生爆炸。
2、质量轻、能量密度高:软包电池重量较同等容量的钢壳电池轻40%,较铝壳电池轻20%,因此通常具有较高的能量密度,而目前国内突破300Wh/kg能量密度大关的电池企业,绝大部分采取的都是软包电池。
3、电化学性能良好、寿命长:软包电池的内阻较小,可以极大的降低电池的自耗电;此外软包电池的循环寿命更长。
同样,软包电池也存在着不足之处,那就是产品一致性较差,成本较高,容易发生漏液和胀气,且在成组过程中需要额外的壳体,PACK 工艺复杂程度高。
扩展资料
在三元锂电池行业,柱状电池是最为常见的一种结构形态,该结构主要采用了钢壳和铝壳包裹,当然也有采用塑料壳等特殊外壳包装的,但这种结构外壳占据了相当一部分重量。
在新能源补贴政策中,车辆能耗系数也是补贴的一项重要规定,因此,对于占据相当质量的外壳,成为了影响能耗系数的关键。
籍于此,软包电池应运而生,其实从字面意义来说,软包电池可谓是非常贴切,软包就是采用了铝塑包装膜作为包装材料的电芯,省却了钢壳或者铝壳,整体重量有所降低,能耗系数也就更低。
因此,软包电池在单位密度方面要优于柱状电池。根据数据显示,软包电池比同等容量的铝壳包装电池轻20%,与同样尺寸的铝壳电池,容量高出50%。
在三元锂电池尚未有质的突破前提下,软包电池的市场意义可见一斑。而软包电池由于其结构原因,其能量密度轻松跨过140wh/kg这一补贴门槛,260wh/kg的电芯产品已经达到量产水平。
相比尚未规模量产的NCM622和NCM811的柱状电池,软包电池更具发展空间,也更适应当下的新能源补贴形势。
参考资料来源:百度百科-软包锂电池
三元锂软包电池50A的单体多重
这个要具体分析具体回答
一般情况下,单颗电芯按45G算,加上保护板,镍片这些
以下我举列说明一下:
假设使用单颗容量为2.2AH电芯组装
那么48V 20AH 可以使用此款电芯按13串9并方式组合。
那么做成成品整个电池包的重量约5.4KG
如果单颗电芯使用3000mAH电芯
那么48V20AH需使用此款电芯按13串7并方式组合
成品电池约4.3KG
锂电池软包和大单体放电有什么区别,放电大好还是不好?
放电大好。
应用领域不同:软包锂电池主要应用在移动互联网、移动电源和数码产品比如智能手机、笔记本电脑、摄像机等等。锂电池包应用场景就比较广泛,小型机房、弱电间等室分系统、新能源户外站点、通信基站、室内户外无空调站点、广电、部队、石油和气象等无人站点。
结构特点不同:软包锂电池所用的关键材料,最大的不同之处在于软包装材料(铝塑复合膜),这是软包锂电池中最关键、技术难度最高的材料。软包装材料通常分为三层,即外阻层。锂电池采用作为一个锂电池包的形式组装起来,能量比更高,使用时间和寿命都更长。锂电池包的主要构成材料为正负极、电解质、隔膜。
能量比和重量不同:需要注意软包锂电池重量较同等容量的钢壳锂电轻40%,较铝壳电池轻20%;同等规格尺寸的钢壳电池容量高10~15%,较铝壳电池高5~10%。锂电池包的能量密度是铅酸电池的3~4倍,是镍镉电池的2.5倍,是镍氢电池的1.8倍,因此在电池容量相等的情况下,锂电池就会比铅酸、镍镉、镍氢电池的体积更小,重量更轻。
如何不黑不吹地评价国内动力电池电芯技术水平?
在保证安全性的前提下,提升能量密度、降低生产成本、提高产品一致性,是动力电池行业内广泛关注的话题。生产成本曲线在不断波动,产品一致性也不好量化,若要评价动力电池企业的技术水平,对比电芯的能量密度则是最直观的方法。
本文就以三元电池为例,依照方壳、圆柱和软包三种封装体系,参照部分人物观点,不放卫星,以能量密度为标准分析一下国内动力电池企业的现有技术水平。
方壳:宁德时代和比亚迪,也许并不落后
官方数据显示,宁德时代现阶段方壳电芯的能量密度已经到达了240Wh/kg,技术规划是在2020年之前将电芯能量密度提升到300Wh/kg。
通过811三元正极+硅/碳混合负极提高能量密度的同时,循环、高温性能、成本啊、安全性等都要做出牺牲,同时生产工艺和环境要求也相对苛刻。知情人士向第一电动网透露,目前宁德时代大批量供货的方壳电芯能量密度在210?230 Wh/kg之间。
早在2017年初,宁德时代就开启了“新一代锂离子动力电池产业化技术开发”项目,研发高镍三元材料为正极、硅碳复合物为负极的锂离子动力电池。2017年,宁德时代的总产能为17.09Gwh,而刚刚公布的新版招股书中显示,当湖西锂离子动力电池生产基地项目达产后,宁德时代将新增产能24GWh,总产能将达到41.09 GWh。
相比之下,比亚迪现阶段大规模量产电芯的能量密度为220Wh/kg,目标也是在2020年之前实现300Wh/kg。如今,比亚迪动力电池的总共产能为16GWh,其中磷酸铁锂电池占9GWh,三元锂电池占7GWh。
国际上,方壳电芯也是三星SDI的主力产品,2017年三星SDI株式会社副社长郑世雄曾公开表示,三星SDI动力电池能量密度目前为250Wh/kg,并预计在2023年达到350Wh/kg的目标。也许在2017年三星真的已经实现了250Wh/kg方壳电芯的大规模量产,但据测可能用的是NCA三元正极材料。
方壳电池种类众多,根据客户要求,电池企业可以在容量、形状和尺寸等方面进行量身定制。考虑到正负极材料配方的差异,因此同规格的方壳电芯之间的能量密度才更具可比性。国内外方壳动力电池龙头企业在电芯能量密度上的差距或许很小,也许单从这一技术条件上看,中国可能并没有落后太多。
圆柱:比克能超越松下吗?
作为国内为数不多的专注于圆柱动力电池的企业,比克向第一电动网表示,其2.75Ah动力电池电芯(18650)能量密度已经达到240Wh/Kg,并计划在2020年实现300Wh/kg。
同时,比克也致力于研发高能量比的21700圆柱动力电池电芯。官方透露,相较于18650产品,比克21700的单体能量密度提升35%(到达324 Wh/kg的水平?),目前已具备量产能力,预计在2018年能实现大批量生产。
比克在深圳和郑州的两大生产基地,总年产能达8GWh;2018年,产能将扩大至达12GWh;预计到2020年,比克的总年产能将达到20GWh。
按照2017年特斯拉公布的信息来看,松下生产的18650圆柱动力电池单体能量密度在250Wh/kg左右,而21700单体能量密度则已经到达了300Wh/kg。如果比克能够在2018量产21700圆柱电池的话,其能量密度可以超越了松下2017年的水平,高出近8%。
这是真的吗?2018年松下还没有公开发表过最新的商业化技术进展,如果比克真的能实现2018年量产324 Wh/kg的圆柱电芯的话,那么这就可能会成为世界上能量密度最高的量产动力电池了。
软包:也许更具有科研意义
软包,相对于硬壳(方壳、圆柱),是电池一种常见的封装方式,因此和圆柱、方形并列相称。
天能的量产软包电芯能量密度已经达到230Wh/kg/kg,2018年底将推出250-260Wh/kg的产品。目前天能的软包动力电池产能为2.5GWh-3GWh,2019年将扩充到8GWh左右,新增产能全部为三元软包路线。
卡耐新能源目前量产供应的电芯能量密度是220Wh/kg,2018年的产品将达到250Wh/kg。截止2017年底,卡耐新能总产能2GWh,2018年底将扩展到6GWh。
国轩高科在投资者关系活动记录中也披露,公司承接国家科技部300Wh/kg高能量密度重大科技专项目前进展顺利,已开发出三元811软包电芯,能量密度到达302Wh/kg,目前已开始建设相关产品中试线,计划2019年开始建设产线。
北京科易动力科技有限公司总经理田硕分析,承担科技部重大专项动力电池电芯项目研究企业选择三元软包有自身的原因。“要完成300Wh/kg的电芯,肯定软包比方壳容易多了。”
软包电芯机械强度差,成组队工艺和热管理匹配要求较高,对于整车企业的BMS设计有一定挑战性。而且部分核心零部件还没有国产,不过随着产业链的成熟,大规模国产化的前景值也得期待。
放卫星比干实事容易
尽管各大电池企业都有自己的主力产品,但是在研发方面,针对方壳、圆柱和软包这三种不同体系的电池,企业都会有不同程度的涉及。没有谁会吊死在一棵树上,也许现阶段市场决定了企业的主要技术路径,但是长期来讲,还不会有唯一的技术路线。
如今的动力电池行业,资本注入、企业并购等新闻层出不穷,各种电池概念和实验室突破接连不断,诸如《充电1分钟续航800km》的新闻频繁刷屏。抛开商业化谈技术都是耍流氓,各个技术路线都有自身的优缺点,最终还是企业各擅所能,市场选择,产品说话。
国轩之后孚能再受追捧,奔驰为何入股非主流电池企业?
继大众集团入股国轩高科之后,又一家德系汽车巨头——梅赛德斯-奔驰日前也加入了“争夺”中国电池企业的行业。就在上周末,孚能科技(赣州)股份有限公司(以下简称“孚能科技”)发布公告称,在该公司即将于7月完成的科创板IPO环节中,梅赛德斯-奔驰旗下全资子公司——戴姆勒大中华区投资有限公司(以下简称“戴姆勒大中华”)将作为重要的战略投资方参与其中,其缴款金额为9.045亿元,未来将持有孚能科技大约3%的股份。
值得一提的是,在梅赛德斯-奔驰随后对此事的“官宣”中还透露,双方还签署了一项全面的商业合作协议,孚能科技将在未来十年中为梅赛德斯-奔驰在全球推出的电动汽车新产品阵容提供动力电池。根据该协议,双方也将联手研发和产业化领先的高能量密度电池,通过更紧密的合作伙伴关系,令孚能科技在动力电池研发和生产上的优势得到进一步释放。此外,孚能科技计划在欧盟和美国建立电池生产厂,并且自筹建之初就将按照碳中和工厂来设计。
“戴姆勒大中华对孚能科技IPO的战略投资以及双方长期的供应伙伴关系,展现了孚能科技领先的电池技术实力和全球角色的重要性。”孚能科技董事长兼总裁王瑀博士表示:“我们期待与梅赛德斯-奔驰进一步深度合作,为其卓越的产品提供可持续的电池供应保障,从而支持其电动化战略。”
相较于大众集团入股的国轩高科、以及动力电池“行业龙头”宁德时代,孚能科技似乎没有那么出名。那么,梅赛德斯-奔驰究竟看中了这家公司的哪些优势呢?
根据公开资料显示,2002年,里斯本技术大学理学博士王瑀在美国硅谷成立了美国Farasis能源公司,并于2009年回国创办了孚能科技,并将美国FARASIS能源公司新型锰酸锂动力锂离子电池技术产业化,主要从事高科技、新能源、车用动力锂离子电池系统生产,为新型嵌入式电动汽车提供动力电池配套。
有数据显示,2019年孚能科技动力电池装机量为1205.6MWh,中国动力电池装机量中排名第7位,2017年、2018年分别排名第7位和第5位。与市场占比51%的宁德时代相比,占比1.95%的孚能科技体量看似并不突出。
不过,在软包动力电池领域,孚能科技产品出货量和装机量在2017年、2018年连续2年排名均为全球第三、中国第一。而且孚能科技也是在中国实现了第一批三元软包动力电池量产的企业。
当前,孚能科技的国内主要整车企业客户包括德国戴姆勒奔驰汽车工业集团有限公司、北京福田戴姆勒汽车有限公司、戴姆勒大中华区投资有限公司、长城汽车股份有限公司、北汽集团等。截至2019年末,已为超过12.5万辆新能源汽车提供产品和服务。去年9月,孚能科技拿下向戴姆勒供货的采购大单,这无疑也为本次入股奠定了基础。
此前,孚能科技已完成4轮融资,其中2018年C轮融资50亿人民币。孚能科技在册股东46个,包括国风投、国科投资、国新基金、发改委引导基金、兴业银行、交通银行、北汽产业投资等。
5月20日,孚能科技科已成功在科创板注册,并将于近期上市。孚能科技计划募资约34.37亿元,用于年产8GWh的锂离子动力电池项目(孚能镇江三期工程)和补充运营资金项目,来解决当前的产能不足问题。
需要指出的是,尽管在国内“不香”,但软包电池在国际市场上蓬勃发展。2019年,全球销量排名前十的新能源乘用车中,软包电池配套上升至 4 款。全球软包动力电池 企业 LGC、SKI、AESC等已为大众、奥迪、日产、现代起亚、通用、雷诺等车企配置了多款主流车型,其中,大名鼎鼎的日产聆风(Leaf)就使用软包动力电池,该车型自2010年12月上市至今,总销量已经突破50万辆。
所谓软包电池,是相比圆柱和方形这两种硬壳电池的一种叫法,其内部组成(正极、负极、隔膜、电解液)与方形、圆柱锂电池的区别不大,最大的不同之处在于软包电池采用铝塑复合膜作为外壳,方形和圆柱电池则采用金属材料作为外壳。
简要来说,软包电池具有能量密度高(目前已普遍量产的三元软包动力电池平均电芯能量密度已达240-250Wh/kg,而同材料体系的三元方形动力电池能量密度为210-230Wh/kg)、安全性能好(如遇热失控可通过胀气释放热量,不会由于卷绕生产工艺带来内部温度和应力分布不均而带来安全隐患)、容量大且内阻小、电芯尺寸及形状设计灵活等优势。
当然了,虽然具有以上优势,但软包电池也存在工艺上更为复杂、成组效率低及成本较高等短板,尤其是三元软包动力电池电芯的自我保护性较差,在出现极端情况时容易被刺穿,因而在电池包环节需要加入金属防护层等给予更多的保护,会带来成本提升的问题。
而国内整车厂商对软包电池的质量控制、使用寿命等方面还存在较大的疑虑,再加上方形硬壳电池在集成效率和电芯厚度上更有优势、以及软包电池在原材料价格上难以与宁德时代等主流厂商相抗衡,这些因素都限制了软包电池在国内的市场拓展速度。
近段时间以来,主流汽车厂商为了确保动力电池的稳定供应以及对未来技术路线的全面把控,都在不断拓展多个电池合作伙伴,并且通过入股的方式更深度地参与技术研发之中,而这次戴姆勒大中华入股孚能科技,正是为了开展高新电芯技术的开发和产业化,并大力提升成本竞争力,技术重点包括通过提高能量密度、缩短充电时间来实现续驶里程的大幅提升。
值得一提的是,梅赛德斯-奔驰已经与比亚迪、亿纬锂能、宁德时代、韩国LGC、韩国SKI、孚能科技等多家动力电池企业展开合作,并将在世界各地布局多达九家工厂组成的动力电池生产网络,而孚能科技这种相对弱势的电池企业,对于奔驰来说或许是更好的选择(可以获得更大的话语权)。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
特斯拉长续航会用磷酸铁锂电池吗
【太平洋汽车网】特斯拉长续航会用磷酸铁锂电池。如果按照刀片电池目前140Wh/kg、长续航后驱版161Wh/kg的能量密度计算的话,那么磷酸铁锂版电池的Model3容量或许将在67kWh左右,续航或许将在550km左右。
特斯拉到底会使用什么类型的电池?
先说结论:国产model3短续航车型会使用磷酸铁锂的CTP技术,宁德时代提供;长续航车型会用三元锂电池技术,LG化学提供。干电极和超级电容作为技术储备,短期内无法量产,长期有预期。
以下为分析:特斯拉超级工厂一期已经投产,生产model3。特斯拉电池供应商目前有三家:松下、LG化学和宁德时代。松下在国内没有电池厂,电池从国外运到国内不划算。所以特斯拉在松下以外,在国内将LG化学和宁德时代作为电池供应商。同时使用多家供应商是主机厂的一贯做法,一方面是为了保证稳定的电池供应量,另外一方面是为了压低电池价格。LG化学主要生产三元软包;在南京有一家工厂,可以提供与松下相同规格的NCA圆柱21700电芯。宁德时代可以提供方形铝壳的磷酸铁锂电池和三元锂电池。
长续航车型只能使用三元锂电池。和磷酸铁锂电池比较,三元锂电池的优势是能量密度较高。长续航车型,NEDC在500KM以上,需要的电量在70KWh左右。在有限的底盘空间内,使用非CTP技术的电池包,要布置70KWh的电池,只能使用大模组三元锂电池。目前蔚来、小鹏、威马、广汽新能源的长续航车型,都使用了宁德时代177Ah的811三元模组。没有别的原因,其他规格的电池像155Ah,按照70KWh的需求做电池包方案设计,在车上都放不下。所以特斯拉的长续航车型会使用三元锂电池,并且应该是LG化学提供。宁德时代会不会提供三元锂电池呢?要看特斯拉从技术和成本两方面评估的结果。只要方形铝壳电芯满足电池包包络要求,成本有优势,完全有可能。
磷酸铁锂电池在短续航车型上有成本优势。磷酸铁锂电池的特点是能量密度低,安全性相对三元高,价格便宜。目前国内的动力电池领域,商用车主要使用磷酸铁锂电池,乘用车主要使用三元锂电池。这种现象主要是国内补贴政策对锂电池的技术要求造成的。要拿到乘用车最高补贴,续航里程、能量密度都要满足政策的“变态”要求。所以在补贴时代,乘用车领域磷酸铁锂电池败给了三元锂电池。随着补贴逐渐退出,市场将迎来自由竞争,续航里程和能量密度的硬性要求都消失了。
(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)