2020-04-20 09:35
這麼多年來，電池產業發展的一大特點就是技術迭代非常快。最初，寧德時代推出CTP技術，緊接著比亞迪的刀片電池喊得震天響，如今江淮汽車又有了蜂窩電池。三種電池技術都是運用層面的革新與創新。
寧德時代推出的CTP技術（CELL TO PACK，無模組技術）對原有的電池組裝進行了革新，比亞迪的刀片電池採用的也是一種無模組技術。江淮汽車的蜂窩電池按照六邊形排列，並且採用NCA（鎳鈷鋁）電芯，安全性提升一個數量級。
那麼如果三種電子技術都將進行市場PK，誰會勝出？
♦CTP技術先發優勢
寧德時代 CTP 項目組負責人告訴《中國汽車報》記者，採用無模組技術後，電池包體積利用率提高了 15%~20%，電池包零部件數量減少了 40%，生產效率提升了 50%，將大幅降低動力電池的製造成本。
優點不止於此，提高電池包的體積利用率無疑將增大車輛內部空間容量，讓駕乘人員不再感到侷促；減少了中間環節，生產效率也會大幅提升。一般來說，動力電池的生產過程中，每道工序都設有檢測關口，以往的生產方式是電芯通過一定框架構成模組，模組必須進行下線檢測，然後進行存儲、轉運。如果電池包與模組不在同一廠區，生產電池包之前，生產車間對外來的模組必須再次進行進貨檢驗、上線檢驗。去掉模組之後，生產效率會大幅提高。
最重要的是，採用無模組技術之後，電池包的系統能量密度有了較大提升。該負責人告訴記者，無模組電池包能量密度較傳統電池包提升了 10%~15%，傳統電池包能量密度平均為 180Wh/kg，而無模組電池包能量密度可達到 200Wh/kg 以上。
儘管無模組動力電池優點很多，但行業內也有技術安全的擔心。不過，該負責人告訴記者，不必擔心安全問題，且無模組技術的應用還會降低安全風險。他解釋說，以往的電動汽車自燃事件中，起火原因多在於動力電池的熱失控，而熱失控的原因則在於動力電池在充放電過程中產生的熱量無法及時疏散出去。無模組技術因為減少了電池包中零部件的使用量，可以給電池包騰出更多的空間，電池的散熱通道也就更加順暢。
但是，在以往發生的多起電動汽車起火事件中，也有些是因為電動汽車行駛過程中產生的震動導致電池接觸部位磨損最終釀成的。模組在電池包中起著固定單體電池的作用，去掉模組之後單體電池的固定能否保障？上述負責人告訴《中國汽車報》記者，在傳統電池包中，通常使用螺栓固定模組，每個電池包有成百上千個螺栓，任何一個螺栓沒有固定好，都可能帶來安全隱患。無模組技術採用的則是其他方式，比如新型結構膠水、限位框架等。膠水具有一定的吸收震動能力，可以相對減緩車輛行駛震動帶來的影響。
另外，防水等級較差也導致了我國多起電動汽車起火事件的發生，採用無模組技術後，防水等級能否保障？寧德時代 CTP 項目組負責人告訴《中國汽車報》記者，傳統電池包上原有的絕緣、防水、防熱擴散、加熱冷卻等功能在無模組電池包上都沒有減少，反而做了優化，安全性能得到進一步提高。
♦刀片電池的聲音很高
比亞迪刀片電池的電芯材料是磷酸鐵鋰。最近一段時間磷酸鐵鋰很火，比亞迪在發佈會上用視頻告訴大家，磷酸鐵鋰的安全性多麼好。安全性是吸引大家關注的一方面，補貼退坡也是重要原因之一。
“刀片電池”技術PACK體積能量密度超過330Wh/L，較原有電池系統可提升30％以上，通過節省物料、人工費用等，電池包成本有望降低30％。由於“刀片電池”比傳統方形電池更薄，因此散熱效果更好。
梳理歷年補貼政策可以看到，最低的續駛里程門檻是150公里，後來提高到了250公里，最近一次的補貼政策調整，更突出了長續駛里程車型的優勢，續駛里程在250公里到400公里之間的純電動新能源乘用車，可享受補貼1.8萬元；續駛里程400公里以上的純電動新能源乘用車，可享受補貼2.5萬元。
按照一輛車搭載60度電計算，磷酸鐵鋰與三元鋰電池的成本差約為1.8萬元，續駛里程為250公里到400公里之間的補貼為1.8萬元，補貼已經抹平了兩者之間的成本差距，超過400公里安裝三元電池獲得的補貼更多，成本差額出現倒掛。在利益的驅動下，整車企業紛紛選擇三元鋰電池。
中國市場學會營銷專家委員會秘書長、北京大學經濟學院副教授薛旭告訴記者，大多數消費者對價格比較敏感，尤其是中低端車型消費者更敏感。我國新能源汽車大多數集中於中低端，價格低是一項有力的競爭武器。
♦蜂窩電池降低起火概率一個數量級
“蜂窩電池採用了蜂巢結構的仿生設計，通過外延包覆的UE技術（Unitized Encapsulation），實現單元化封裝。” 江淮華霆動力有限公司董事周鵬說，”UE技術可以降低電池系統內的熱擴散，並且保持電池系統恆溫，降低季節性溫差對電池續駛里程的影響。”
蜂窩電池的電芯按照六邊形排列，電芯之間注滿導熱膠，這保證了電芯的散熱速度。導熱膠與電芯100%接觸將加快電芯的散熱速度。電芯的電化學反應不可避免帶來熱量散發，導熱膠快速把熱量傳遞出來，確保電池包內部的溫差≤3℃。
蜂窩電池的六邊形結構具有較高的穩固性，蜜蜂的蜂巢就是大自然的案例，在工程建設中也大量採用六邊形結構。江淮汽車的蜂窩電池也採用六邊形結構。周鵬告訴記者，六邊形結構可以吸引一定的碰撞和擠壓能量，即便遭遇較大的外力碰撞擠壓也不易出現大面積的坍塌。
蜂窩電池的電芯之間注滿導熱膠，從而做到電池單體之間電隔離和熱隔離。假如有一顆電芯失效，它不會波及到周邊，因此不會引起連鎖反應。這項技術切斷了壞電芯向周圍擴散的通路，從而確保電池包的安全。
據介紹，江淮汽車蜂窩電池採用力神的21700 NCA電池，這款電池採用雙防爆閥設計，容量為1C-4.8Ah（0.2C-5Ah），單體能量密度為245wh/kg。從能量密度來看，蜂窩電池的能量密度符合主流趨勢，並且處於中上游水平。
蜂窩電池還有一個關鍵是電芯採用雙防爆閥。以往的圓柱電池都只有一個防爆閥位於電芯的頂端。電芯內部一旦發生熱失控，反應非常劇烈，只有一端設計了閥，意味著氣體只能從一個方向湧出。採用雙防爆閥設計，分流湧出的氣體，降低劇烈程度。
為何採用NCA（鎳鈷鋁）呢？周鵬告訴記者，相比於NCM（鎳鈷錳）電池，NCA電池的安全性和穩定性更好，但技術難度也更大。這種難度涵蓋材料技術、電池設計和加工技術。松下供應特斯拉的電池就是NCA，儘管特斯拉有起火事故，相比於國內的電動汽車起火事故比例明顯低不少。
蜂窩電池已經過了多項嚴格測試。從底部直接用汽油加熱，連續加熱130秒；直接用火焰接觸電池包，連續燃燒130秒。在這些極端測試中，蜂窩電池都經受住了考驗。
車輛行駛中的碰撞是導致起火的原因之一，電池包受到擠壓後，電池液洩漏迅速燃燒。江淮汽車的實驗人員對電池包進行了最大擠壓力200KN的擠壓，這相當於用20噸的擠壓力對電池系統進行擠壓，以及加速度25G的衝擊試驗。蜂窩電池的表現都還不錯。另外，江淮汽車還進行了振動實驗。
周鵬進一步強調，蜂窩電池的最大特點就是提升安全，預計可以將電池失效導致的車輛起火概率降低一個數量級，比如，以往1萬輛電動車有可能發生一起熱失控，運用蜂窩電池技術之後將變成10萬輛才發生一起。
三種電池技術各有特點，分別被不同的企業採用，PK的結果會如何？市場會給出答案。
