磷酸鐵鋰電池陣營再添一員猛將:廣汽推出超能鐵鋰電池,明年裝車

天和auto 發佈 2022-07-01T04:18:26.409298+00:00

回顧:電池陣營大亂鬥:寧王麒麟電池問世,麒麟對刀片誰能問鼎?寧德時代發布麒麟電池架構,支持三元鋰和磷酸鐵鋰。

回顧:

電池陣營大亂鬥:寧王麒麟電池問世,麒麟對刀片誰能問鼎?

寧德時代發布麒麟電池架構,支持三元鋰和磷酸鐵鋰。

上文對磷酸鐵鋰電池的成本優勢,安全優勢,以及使用壽命的優勢進行了簡單的講解,對比分析了寧王的麒麟電池和比亞迪刀片電池的異同點;只要麒麟電池能夠如約裝車,保證量產車所使用的動力電池和文案中描述的標準相同,競爭力必然會足夠強,只是能夠適用於CTC/CTB等車身電池一體化架構還需要等待進一步的參數的發布。

在比亞迪和寧德時代的對決尚未開始之際,廣汽集團又加入了「戰局」。

在日前的「廣汽科技日」上,廣汽發布了全新的微晶技術超能鐵鋰電池(SmLFP/鐵鋰電池縮寫為LFP);這個磷酸鐵鋰電池(電芯)很有看點,亮點主要是微晶電池片。


「微晶電池」是有微晶矽底和普通電池構成的電池,微晶可以將電池的長波吸收限向晶體矽的能帶隙擴展,可以提高電池的光電流;能帶理論講起來很複雜,這裡只簡單白話地講一講,固體由原子組成,原子包括原子實和外層電子,固體的原子實固定不動,每個電子都是在固定的原子實周期勢場和其他電子的平均勢場中運動;由於有些物質的電子數量很多且距離很近,比如矽,這種材料每立方厘米就有5*10^22個矽原子,原子之間的最小間隙只有0.235納米,於是距離原子核較遠的殼層就會出現重疊,重疊會讓電子不再局限於某個原子上,可理解為「電子交疊共享」。


電子則有可能轉移到交疊的原子殼層上,或者通過相鄰的原子運動到更遠的原子殼層上,這是電子的共有化;那麼原本處於同一能量狀態的電子則會產生微小的能量差異,差異的能級擴展後的概念就是能帶。

能帶理論主要研究電子在盡各種的運動規律,櫃體的導電機構,合金的特殊性質和金屬的結合能等;廣汽的超能鐵鋰使用了更大容量的第二相正極微晶,該技術能有效提升光電流,以實現對電池能量密度的提升。


具體參數:

超能鐵鋰電池相比「市場上量產的磷酸鐵鋰電池」,電芯的質量能量密度提升13.5%,體積能量密度提升20%,零下20攝氏度的低溫容量提升約10%。

提升幅度還是很理想的,只是「市場上量產的磷酸鐵鋰電池」指的是哪個呢?

毫無疑問,值得被這種高水平電池對標的必然是比亞迪的刀片電池,這是一種屬於「方形電芯」的磷酸鐵鋰電池;其特點是採用了矩形的設計,電芯很長,不會過多的占用空間,可以將電池包的體積利用率提升到超過60%,使用CTC電池車身一體化架構的話,體積利用率會接近70%。


刀片電池是目前量產磷酸鐵鋰電池裡綜合水平最高的,這種電池不僅有超高的體力能量密度,同時系統能量密度也已經達到140Wh/kg,儲備技術達到160Wh/kg,已經達到了高標準三元鋰電池的水平;同時還能有3000次完整充放電、容量在80%的高水平,電池使用壽命高達120公里。

而廣汽超能鐵鋰將標準提升到了150萬公里以上,4000次完整充放電、容量在80%的更高標準,顯然這就是對標刀片電池。


超能鐵鋰是從化學材料方面進行突破,通過微晶技術來改變電池的性能;刀片電池是多管齊下,材料、電芯、電池包和車身架構的設計研發是一體化的,所以各個細節挑出來會顯得不是最強,但綜合到一起並應用到車輛上卻能達到極高的標準。

所以廣汽超能鐵鋰雖然很不錯,但最終還要看應用到車輛上之後的整體參數和表現。

同時刀片電池通過特殊的電芯實現了車身電池一體化,通過電芯和電池組總成進行了對車身抗扭剛度的大幅提升,說白了就是把電池和電池組作為車身「結構加強件」來應用;超能鐵鋰似乎也得走這個技術路線,否則量產車在抗扭強度方面怕是很難達到相當的標準。


總結:比亞迪刀片電池的橫空出世改變了市場格局,高成本的三元鋰始終無法突破成本的束縛,導致電動和插電混動汽車的消費門檻始終壓不到主流車陣營;低成本高標準的刀片電池完美地解決了成本問題,於是才有了寧德時代和廣汽集團的陸續跟進。

預計從2022年開始,磷酸鐵鋰電池的裝機量會從目前的51.7%,逐步提升到90%左右;隨著鐵鋰電池陣營的競爭,電池的價格也會進一步下探,電動汽車的續航里程將迎來新一輪的增長。



編輯:天和Auto-汽車科學島

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