鉅大LARGE | 點擊量:691次 | 2018年12月16日
動力鋰電池即將進入自由模塊的時代
動力電池及自由模塊
世界正在逐步進入新能源時代,特斯拉電動汽車的橫空出世,對整個汽車能源行業產生了巨大的沖擊,在這里,我們首先解釋一下什么是動力電池。
說起動力電池,中國的老百姓并不陌生,中國也是全世界最早規模化進入電動時代的國家,沒有之一。為什么這么說呢?2015年的統計數據,全中國電動自行車的保有量已突破3億,這種10年的野蠻增長,可謂舉世無雙。對中國的老百姓而言,一輛電動自行車帶來的是極大的便捷性,基本上成為中國老百姓上班、購物、休閑不可或缺的交通代步工具,不管家里有沒有汽車,電動自行車每家必有一到兩輛。能支撐這種交通工具的能源就是動力電池,然而,令人遺憾的是迄今為止,95%以上的電動自行車仍然采用的是傳統的鉛酸電池,這又是為什么呢?
為什么鉛酸電池有如此強大的生命力?
我們來看一下,這張照片就是統治中國的主流電動自行車,其輕摩化的特征,深受百姓的喜愛,幾乎占到所有電動自行車的60%。雖然存在著超速、超重等諸多違反國家標準的問題,但由于電池的不可替代性,其生命力之頑強令人難以想象,中央三次規范企業標準,今民間百姓的根本需求以及強烈反響戛然而止。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
而這張照片,就是目前動力鋰電池的主戰場,我們稱之為電動輕便自行車,動力鋰電池已基本統治這類車型,這類車型雖然種類多,但占到電動自行車總比例不足5%,那么動力鋰電池為什么延伸不到其他的車型呢?其實你仔細觀察就會發現,這里車型所用的鋰電池都是一車一設計,涵蓋面狹窄,每一款鋰電池系統只能應對一款車型,原來這才是根本原因。
動力電池就不能像鉛酸電池一樣實現自由串并聯?就做不到模塊化和標準化嗎?答案是曾經做不到,今天做得到。究其原因,我們來認真分析一下。
鉛酸電池的發明近200年,技術已經成熟,人們也非常清楚鉛酸電池的危害性,鉛作為一種高度污染的重金屬,如果吸入人體,終生排泄不了,在2008年就統計過,中國十歲以下的兒童80%不同程度的鉛中毒。可能老百姓還不知道,鉛酸電池壽命很短,只有一百多次,行業界為了增加其壽命,還在其中摻了部分金屬鎘,在充電的過程中會揮發出有毒物質,這其實是行業潛規則,順便提醒一下,你的電動自行車充電的時候請不要放在家里充,要在通風的地方。可能老百姓更不知道的一點是,鉛酸電池廢舊回收是需要成本的,今天電池以舊換新的時候,商家還會花一點錢從你手上買廢舊電池,事實上是倒掉其中的硫酸后,處理一下,重新賣回市場,硫酸如果倒在泥土中,100年內將寸草不生,曾經震驚中外的血鉛事件,根本原因就在這里,我們姑且不論環境上面的危害,這也就是為什么很多老百姓會發現,電動車原裝的電池一般能使用一年多,而換一組新電池之后,只有三個月到六個月的壽命,原因是你買到了二手電池。
那么這樣情況下鋰電池即使成本略高,為什么卻進入不了電動自行車的主流市場呢?只有一個原因,那就是鉛酸電池自由模塊化的設計,帶來的便捷性和標準化。熟悉電瓶車的人會發現,4820電池為例,一輛電瓶車一般四個12伏的鉛酸模塊,構成48伏20安時的標準電動車用電池,鉛酸電池由于沒有安全管理的問題,早就已經實現自由模塊化設計,整個電動自行車行業只有兩個模塊規格,這就是鉛酸電池擁有強大生命力的根本原因。
自由模塊是鋰電池行業長久的夢想
動力鋰電池,顧名思義就是用于交通動力驅動的電源,事實上,2003年,中國首個動力鋰電池生產廠建立以來,就曾經嘗試過采用自由模塊化設計,應對電動車的需求,可惜的是,鋰電池需要安全管理,直流電源各種基礎器件并不支撐這種設計,經過十多年的努力,今天動力鋰電池的管理幾乎全部走下了集中化管理的道路,包括以特斯拉電動汽車為首的一些高端應用,下圖就是特斯拉汽車的電池,每個電池系統總重量達到了900公斤,內部設置有復雜的熱管理系統,試問,一個重達一噸如此復雜的產品如何進行規模化生產?這也是特斯拉電動汽車產能不足的一個原因之一,馬斯克曾有這樣一句玩笑“我們不知道未來的鋰電池用什么方式進行管理,但我們知道肯定不是今天這種方法”。這套系統的綜合成本將近一萬美元,國產電動汽車整車能不能賣到這個價?中國電動汽車該何去何從呢?難道只能靠國家通過貿易壁壘來保護這個產業嗎?