知嘹汽車/張軒墨

在新能源電動(dòng)汽車領(lǐng)域，電池可以說(shuō)是全車最為核心的部件，它的好壞很大程度上決定了一輛車的續(xù)航和安全性。因此，新能源汽車企業(yè)都十分注重電池領(lǐng)域技術(shù)的研發(fā)，每年的經(jīng)費(fèi)投資幾乎都是上億元。但現(xiàn)在市場(chǎng)上，電池名稱這么多，我們作為消費(fèi)者又該怎么區(qū)分好壞呢？今天，我們團(tuán)隊(duì)特意整合了目前車企使用的主流電池技術(shù)，幫大家一次看個(gè)明白。

1、三元鋰電池

主要代表：麒麟電池

應(yīng)用車企：尚無(wú)

寧德時(shí)代的麒麟電池，最重大的技術(shù)突破就是提升了快充技術(shù)，開(kāi)創(chuàng)性的10分鐘可充滿80%電量，讓充電終于有了加油的速度，可望加快純電車普及。

該產(chǎn)品采用了寧德時(shí)代研發(fā)的第三代CTP無(wú)模組電池包技術(shù)，優(yōu)化整合內(nèi)部空間和電池包內(nèi)部結(jié)構(gòu)，將電池包利用率提升至72%，從而將電池能量密度提升至255Wh/kg。CTP技術(shù)的3.0版本預(yù)計(jì)將在 2023 年推出，續(xù)航達(dá)到1000km+，

值得一提的是，這款電池可直接將水冷板放置在電芯之間，增強(qiáng)了電池包的散熱性能，提升了電池的安全性。散熱性能提升，讓電池可以承受更大的電流，這也讓10分鐘充滿80%電量的快充技術(shù)成為可能。

麒麟電池推出，則成功碾壓日美聯(lián)合研發(fā)的特斯拉4680電池。電池在能量密度方面領(lǐng)先，而在散熱、快充技術(shù)更是碾壓式領(lǐng)先，如此，中國(guó)電池再次成功阻擊西方國(guó)家的反擊。

2.磷酸鐵鋰電池

主要代表：刀片電池

應(yīng)用車企：比亞迪

磷酸鐵鋰電池相比市面上其他電池，具有穩(wěn)定性佳、安全性高、成本低、使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，熱穩(wěn)定性更是所有動(dòng)力鋰離子電池中最好的，只有電池處于500°高溫以上，化學(xué)物質(zhì)才會(huì)開(kāi)始分解，并且穿刺、短路、高溫都不會(huì)燃燒爆炸。

但缺點(diǎn)是，該類介質(zhì)電池能量密度低，電池重量大，不耐低溫，當(dāng)溫度達(dá)到零下時(shí)，充電效率大大降低。

為了解決這些缺點(diǎn)，比亞迪在物理結(jié)構(gòu)上進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，將原本的單體方形電芯體型裁剪，并扁平化處理，從側(cè)面看，電芯薄而長(zhǎng)，酷似刀片，故稱刀片電池。經(jīng)過(guò)處理后的磷酸鐵鋰電池，取消了傳統(tǒng)的模組設(shè)計(jì)，擴(kuò)大了電池內(nèi)部空間，綜合利用率能夠達(dá)到驚人的60%，成本也得到了明顯的降低，這點(diǎn)對(duì)于國(guó)內(nèi)一些起步的新能源汽車品牌還是十分友好的。同時(shí)箱體和電芯更加貼合，相比“刀片化”前，能量密度提高了50%。

除此之外，刀片電池的安全性也是極強(qiáng)的。在電芯的上下兩面，比亞迪使用結(jié)構(gòu)膠粘貼了兩塊耐高壓的強(qiáng)度板，使得每一根電芯都能充當(dāng)支撐。在電池領(lǐng)域普遍認(rèn)為最苛刻的針刺實(shí)驗(yàn)中，刀片電池的蜂窩支撐結(jié)構(gòu)可謂是起到了關(guān)鍵作用，面對(duì)直徑5mm的鋼針，以25±5mm/s的速度穿刺電池極板，它既沒(méi)有出現(xiàn)明火爆炸，也沒(méi)有冒煙，表面溫度維持在30℃~60℃，安全性堪稱是鋰電池最強(qiáng)。

可即便如此，磷酸鐵鋰電池體系的“頑疾”還是有一些沒(méi)有解決。比如在低溫環(huán)境下，磷酸鐵鋰電池的放電量?jī)H有70%，而一同測(cè)試的三元鋰電池卻能達(dá)到86%。

磷酸鐵鋰的能量密度開(kāi)發(fā)已經(jīng)在刀片電池上達(dá)到了極限，電池容量在現(xiàn)有技術(shù)上很難再出現(xiàn)新的突破。比亞迪的的一些電動(dòng)車已經(jīng)開(kāi)始投放使用三元鋰電池。但是，比亞迪仍然沒(méi)有放棄對(duì)磷酸鐵鋰電池的研究，還在從其他角度上尋求突破。

3.三元鋰電池——NCA鋰電池

典型代表：松下18650電池

應(yīng)用車企：特斯拉Model 3、小鵬G3、特斯拉Model S

三元鋰電池市場(chǎng)經(jīng)過(guò)細(xì)分可分為NCA鋰電池和NCM鋰電池。其中，NCA鋰電池正極材料由錳、鈷、鋁三種元素組成，三種材料通常的配比為8：1.5：0.5。NCA鋰電池為日本企業(yè)主攻方向，電池容量比較高，并具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性，耐熱性比較差，成本較高，因此制作起來(lái)對(duì)工藝要求尤為苛刻，稍有不慎就會(huì)引燃。

記得在與刀片電池一同測(cè)試作為對(duì)比實(shí)驗(yàn)的還有三元鋰電池，在針刺實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)不佳，經(jīng)過(guò)鋼針貫穿后發(fā)生了劇烈爆炸，燃燒最高溫度達(dá)500℃。

目前，NCA鋰電池的三元材料市場(chǎng)被日本化學(xué)、戶田、住友金屬三家企業(yè)壟斷，松下、索尼為NCA電池的主要供應(yīng)商。由于松下18650電池在一定程度上克服了三元鋰電池本身耐熱性差的缺點(diǎn)，且熟練掌握NCA材料的前軀體制備和焙燒合成，高端電池市場(chǎng)幾乎被其占據(jù)了較大份額，一些對(duì)于能量密度要求較高的高端電子產(chǎn)品均在使用松下18650。

松下NCA 18650電芯容量為3.2Ah，相當(dāng)于每節(jié)電池可存儲(chǔ)的電量為11.47wh。雖然,目前國(guó)內(nèi)電池材料廠也在緊張的進(jìn)行NCA三元材料的研發(fā)，但是技術(shù)相差甚遠(yuǎn)，18650電芯容量?jī)H能做到2.8Ah，而松下在2012就已經(jīng)開(kāi)始量產(chǎn)電芯容量為3.4Ah的18650電芯。

4.三元鋰電池——NCM鋰電池

典型代表：NCM811

應(yīng)用車企：蔚來(lái)ES6、比亞迪唐EV、寶馬X1 PHEV

NCM是指正極材料由鎳、鈷、錳三種材料按一定比例組合而成，市場(chǎng)上應(yīng)用較為主流的電池811N:C:M比例為8：1：1，能量密度可達(dá)280wh/kg。對(duì)于高續(xù)航的電動(dòng)汽車來(lái)說(shuō)，要想達(dá)到更高的標(biāo)準(zhǔn)，除了811別無(wú)選擇，這點(diǎn)也是寧德時(shí)代、日本松下、韓國(guó)LG化學(xué)等知名企業(yè)在該領(lǐng)域展開(kāi)激烈競(jìng)爭(zhēng)的根本原因。誰(shuí)可以拿到NCM 811的話語(yǔ)權(quán)誰(shuí)就相當(dāng)于間接拿到了高續(xù)航電動(dòng)汽車市場(chǎng)的壟斷供應(yīng)地位。

NCM電池相對(duì)原子質(zhì)量穩(wěn)定，具有充電速度快，對(duì)環(huán)境無(wú)害的特點(diǎn)，電池容量相比NCA多30%，整體更輕，使用期限更長(zhǎng)。但缺點(diǎn)是成本高，鎳含量高，原子過(guò)于活躍，材質(zhì)成分也是不耐高溫，只要稍加不慎，電池很容易起火，幾乎不存在撲滅的可能。因此，無(wú)論是國(guó)內(nèi)企業(yè)還是國(guó)外企業(yè)都極力的保障電池安全性。

說(shuō)在最后

總的來(lái)說(shuō)，由于技術(shù)、材料、成本等多種原因限制，我國(guó)三元鋰電池市場(chǎng)較為落后，主要以NCM開(kāi)發(fā)為主，少數(shù)企業(yè)仍在NCA領(lǐng)域追趕松下。但隨著國(guó)內(nèi)電池企業(yè)認(rèn)知水平的提升和三元材料成本的下滑，國(guó)產(chǎn)NCA突破日韓壟斷還是十分有望的。

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