鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:939次 | 2021年01月06日
動(dòng)力鋰電池發(fā)展面對(duì)著什么挑戰(zhàn)?
挑戰(zhàn)1、決定電動(dòng)汽車(chē)前途的不是成本,是效率
制約純電動(dòng)汽車(chē)普及的最重要瓶頸,其實(shí)不是續(xù)航里程,因?yàn)槎嘌b電池,續(xù)航里程就高了,像特斯拉那樣;也不是成本,隨著普及程度的提高,成本終究有辦法降下來(lái),像亨利福特的流水線之于汽車(chē)那樣;決定一項(xiàng)新技術(shù)最終能否得到普及的,是效率。
這里指的不僅是能量轉(zhuǎn)化效率,這方面純電動(dòng)是很高的,比傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)高多了。是使用效率,目前純電動(dòng)汽車(chē)的比較好的充電水平,也只能做到20分鐘充電80%(續(xù)航大約100-120公里);假設(shè)平均車(chē)速是60km/h,也就是說(shuō),每開(kāi)2小時(shí)車(chē)就要停下來(lái)充20分鐘電!實(shí)際上,即使到處都是充電樁,你也不大可能隨到隨充,難免要排個(gè)隊(duì),假設(shè)前面有2輛車(chē),那么你就要等1個(gè)小時(shí)。這樣的效率,是無(wú)法作為日常交通工具使用的!
所以,在充電一次的行駛里程在200km以下的電動(dòng)汽車(chē),假如不能解決電動(dòng)汽車(chē)能量快速補(bǔ)充問(wèn)題,即使充電樁普及了,純電動(dòng)汽車(chē)也無(wú)法完全替代傳統(tǒng)汽車(chē),它也只能作為一種補(bǔ)充,適用于短距離移動(dòng)。
解決的途徑:減輕重量,降低能耗;加大電池組能量;加裝增程器;加裝高效太陽(yáng)能發(fā)電板,補(bǔ)充部分能量;更換電池組。
挑戰(zhàn)2、電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力鋰電池遭遇低溫充電難
目前的電動(dòng)汽車(chē),特別是電動(dòng)公交車(chē)、電動(dòng)出租車(chē)、私人電動(dòng)汽車(chē)等大部分使用的是鋰離子電池。北京、青島、長(zhǎng)春、唐山、包頭的新能源汽車(chē)示范運(yùn)行工作,都不同程度遇到了冬季充電困難的問(wèn)題,使得冬季電動(dòng)公交車(chē)的運(yùn)力下降,很難保證正常運(yùn)行。問(wèn)題分為兩個(gè)層面:
一是低溫環(huán)境下電池性能下降,好一點(diǎn)的下降10-15%,差一點(diǎn)的下降35%,這與材料狀態(tài)、電池結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝、外殼結(jié)構(gòu)、熱管理系統(tǒng)功能有關(guān);
二是低溫充電容易出現(xiàn)析鋰現(xiàn)象,發(fā)生不可逆反應(yīng),使得電池容量和能量大幅度下降。嚴(yán)重的鋰枝晶會(huì)刺穿隔膜,使電池短路,發(fā)生安全事故。
挑戰(zhàn)3、成本:動(dòng)力鋰電池組的成本
就目前的電池生產(chǎn)技術(shù)來(lái)說(shuō)進(jìn)行電芯成本分析:
1、100Ah磷酸鐵鋰離子電池材料成本:
正極材料0.8kg-100元、負(fù)極材料0.4kg-25元、隔膜5m2-40元、電解液0.5kg-40元、外殼40元/套、加工費(fèi)55元,合計(jì)300元,相當(dāng)于:0.938元/Wh;
2、100Ah三元材料鋰離子電池的材料成本:
正極材料0.7kg-100元、負(fù)極材料0.4kg-25元、隔膜5m2-40元、電解液0.5kg-40元、外殼40元/套、加工費(fèi)55元,合計(jì)300元,相當(dāng)于:0.834元/Wh;
3、100Ah錳酸鋰材料電池的材料成本:
正極材料0.95kg-88元、負(fù)極材料0.4kg-25元、隔膜5m2-40元、電解液0.5kg-40元、外殼40元/套、加工費(fèi)55元,合計(jì)288元,相當(dāng)于:0.78元/Wh。
電芯其它成本內(nèi)涵:
設(shè)計(jì)費(fèi)、測(cè)試費(fèi)、模具費(fèi)、開(kāi)發(fā)費(fèi);
材料利用率、原材料采購(gòu)成本、產(chǎn)品合格率;
設(shè)備折舊費(fèi)、財(cái)務(wù)費(fèi)用、銷售費(fèi)用、管理費(fèi)、人員培訓(xùn)費(fèi);
稅費(fèi)、職工福利、保險(xiǎn)費(fèi)、公司利潤(rùn)。
目前由于批量小,各種費(fèi)用攤銷后電芯成本就變成2元/Wh以上了。
電池組的成本:
技術(shù)開(kāi)發(fā)費(fèi)用。
電池組有冬季充電加溫系統(tǒng),有夏天工作時(shí)要散熱的系統(tǒng),有使用中抗振動(dòng)結(jié)構(gòu),有下雨天防水結(jié)構(gòu),有事故中防沖擊結(jié)構(gòu),有連接的可靠性設(shè)計(jì),有BMS可靠性設(shè)計(jì)。
系統(tǒng)新增的部件費(fèi)用。
電池組有安裝方便性考慮,有維修檢查的方便性結(jié)構(gòu);
性能測(cè)試費(fèi)、可靠性考核費(fèi);
設(shè)備折舊費(fèi)、人員培訓(xùn)費(fèi)、產(chǎn)品的運(yùn)輸費(fèi);
財(cái)務(wù)費(fèi)用、銷售費(fèi)用、管理費(fèi)、稅費(fèi)、福利費(fèi)、保險(xiǎn)費(fèi)、公司利潤(rùn)。
公司的隱形成本。
加起來(lái)電池組的成本就變成3元/Wh以上了。