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張飛軟硬開源基于STM32 BLDC直流無刷電機驅動器開發視頻套件,??戳此立搶??

純電動汽車續航超600公里,動力電池企業需要掌握哪些技術和市場趨勢?

章鷹 ? 來源:電子發燒友原創 ? 作者:章鷹 ? 2019-07-05 08:42 ? 次閱讀

本站原創,作者:章鷹,電子發燒友執行副主編。

7月2日,在海南舉辦的世界新能源汽車大會上,《世界新能源汽車大會重要博鰲共識》發布,博鰲共識提出,力爭到2035年,全球新能源汽車份額達到50%,全球汽車產業基本實現電動化轉型。

筆者調研大多數新能源車用戶,他們大多的反饋是:“里程焦慮”一直是他們使用的痛點之一,各大新能源車企都在聯合動力電池企業不斷探索提高續航歷程。近日,官宣續航突破600公里的就有廣汽新能源Aion LX、小鵬的轎車P7、博郡的iV6,它們都號稱NEDC續航能突破600公里。特斯拉MODEL 3采用日本松下電子提供的動力電池,單次充電續航里程達660公里;廣汽Aion LX選用寧德時代811電池,系統能量密度180Wh/kg,NEDC續航超600公里;BYD唐 EV純電續航能達600公里。

純電動的續航里程如何提高?最直觀的解讀當然是電池技術的進步,或者更直白的說就是電池能量密度的提升。例如廣汽新能源的Aion S,就采用的是寧德時代新型的811電池,系統能量密度180Wh/kg。


圖:廣汽新能源的Aion S

根據《汽車產業中長期發展規劃》,到2020年,動力電池單體能量密度達到300Wh/kg以上,力爭實現350Wh/kg,系統能量密度力爭達到260Wh/kg,成本降至1元/Wh以下。但行業現狀是,依靠三元鋰電池實現2020年系統能量密度達到260Wh/kg的目標,目前僅NCM811有可能勝任。

目前在鋰離子電池領域具有代表性的企業分別是松下、LG化學、三星SDI、寧德時代和比亞迪等企業。除了技術比較成熟的松下外,韓國鋰電巨頭LG化學、SKI、三星SDI也都在積極備戰高鎳NCM811。而從國內情況來看,目前包括比亞迪、寧德時代、國軒高科、在高鎳NCM811領域展開了布局。

日韓動力電池企業的核心優勢在于電池基礎研發領域具備領先世界的優勢,在電芯一致性方面有著先天優勢,在動力電池技術研發領域已經成為引領動力鋰電池發展的代表性企業。

我們從新能源汽車市場三大廠商最新動態看一下動力電池市場的技術和是市場發展趨勢。

一、高安全+高比能量,高能量密度NCM811電池成為廠商研發重點。

動力電池在哪些技術做了突破可以支撐起電動化呢?寧德時代新能源科技有限公司董事長曾毓群在“2019年世界新能源汽車大會”上表示,“2035年,我們判斷電動化率會大過70%,因為到2025年,基本電動車比燃油車更具有經濟性,市場驅動會非常好。能量密度的上升,250Wh/kg系統能量密度在2025年是可以達到,價格可以做到100美金,就是700元不含稅的情況,在這種情況下電動汽車續航里程是沒有問題的。


圖:寧德時代新能源科技有限公司董事長曾毓群在新能源汽車大會上發言。

筆者調研的資料顯示,2018年各類動力電池裝機量中,三元電池裝機量占比58.17%位居榜首,與去年相比增加了十三個百分點;磷酸鐵鋰電池裝機量占比39%,與去年相比下降了十個百分點。而三元電池裝機量的增加,則得益于乘用車市場的火爆。

按照純電動乘用車市場,消費者需要高比能量電池滿足對續航里程的需求,未來高能量密度NCM811電池的需求量仍會增加。高比能量是發展趨勢,但安全問題要特別關注。811電池安全性問題是國際難題,即使技術成熟的日韓企業也難以很好解決。但目前國內外各大動力電池企業,都在著力提升技術水平與動力電池品質,爭取早日攻克技術難關,為乘用車動力市場提供安全性能更優秀且能量密度更高的產品。國內企業仍需在產品輕量化、高比能量、高安全、長壽命、低成本等多方面下功夫。

二、掌握話語權的汽車制造商向上游延伸,自主研發鋰離子電池。

重大新聞:Tesla和松下的合作關系趨于緊張,開始自研鋰離子電池

6月28日,外媒報道,特斯拉正在美國弗里蒙特工廠附近的“秘密實驗室”研發自己的鋰離子電池,并開始探索大規模生產相關電池產品的技術儲備。在此之前,特斯拉的動力電池供應一直依賴于日本的合作伙伴松下。

對于特斯拉來說,自行研發動力電池不僅可以降低生產成本,還能提高零部件供應的獨立性,避免此前產能受制于人的尷尬,而無需與外部合作伙伴共享相關數據與資源。


圖:Tesla Model3采用松下提供的動力電池。

自給自足的內部設計,可以確保特斯拉的電池供應不會停滯不前,該公司技術副總裁德魯 · 巴格里諾(Drew Baglino)也在內部會議上發言,只有研發自己的電池,才能讓公司“成為自己命運的主人”。當然,這也符合馬斯克讓內部業務盡可能“垂直整合”的總體目標。

剛過去的5月份,特斯拉收購了電池制造商麥克斯韋(Maxwell),而在5月份的股東大會上,馬斯克也暗示該公司將利用Maxwell生產自己的動力電池,并表示未來極有可能進軍電池原材料開采領域,進一步改變鋰離子電池受制于人的現狀。

時至今日,特斯拉的電池戰略越來越像中國的比亞迪,對于這一類企業來說,電池的自給自足可以減少供應商坐地起價的風險,還可以讓汽車大規模量產變得更加容易。

4月19日,美國媒體報道,特斯拉首席執行官Elon Musk指責說,Model3的產能增加受制于松下電池生產的限制,特斯拉管理著超級工廠,但松下是其主要合作伙伴,負責生產柱狀鋰離子電池,并將其出售給特斯拉,后者將其打包成Model 3轎車所需的電池組。這個計劃的目標是到2020年,每年生產35億瓦特電池,足以為大約40萬輛Model 3提供動力。

兩周前,總部位于日本大阪的松下宣布了震驚投資界的聲明:由于對特斯拉汽車銷量的擔憂,特斯拉和松下正凍結將產能擴大至35億瓦以上的擴建計劃。

馬斯克說,松下的電池實際上限制了Model 3的組裝,因為前者只以三分之二符合運轉,也就是每年生產24億瓦的電池。“自7月以來一直是電池的產能限制了Model3產量的。別無選擇,我們只能使用Powerwall / Powerpack電池的其他供應商。在現有線路接近理論值35GWh之前,特斯拉不會在更多容量上花錢。”

三、在不同區域,跨國汽車制造商選擇不同的電池供應商合作。

重大新聞:大眾選擇選擇LG、三星和SK為歐洲市場電池供應商,在中國,大眾選擇寧德時代作為電動汽車動力電池的主要供應商。

據外媒報道,就在奧迪和現代等汽車制造商遭遇電池供應瓶頸的同時,大眾品牌預計其純電動汽車新車型的電池供應不會出現問題。

大眾品牌的目標是到2025年在歐洲、中國和美國的工廠每年生產100多萬輛電動汽車。大眾電動汽車的產能計劃,意味著未來10年,僅在歐洲和亞洲,電池需求將超過3億千瓦時,遠遠超出目前的市場產能。大眾選擇LG化學、三星和SK Innovation為歐洲市場的電池供應商,并選擇寧德時代做為中國的供應商。隨后SK Innovation也將從2022年開始成為北美地區的合作伙伴。

據彭博社5月份報道,大眾因擔心與三星的供應協議可能會破裂,正改變其電池采購計劃。消息人士告訴彭博社,大眾目前可能只從三星SDI采購不到5千兆瓦時的電池,而不是最初計劃的20千兆瓦時。

Ulbrich沒有否認關于三星的報道,稱該大眾正在并將繼續尋找未來的供應,以滿足其不斷增長的需求。他在柏林告訴記者:“然而我們的采購需求在那(第一批)之后仍在繼續。”“在未來三到五年里,你可能會看到我們一直在就電池進行談判。”

有國外報道稱,奧迪計劃今年生產55830輛電動汽車,但這一數字已被修改為45242輛。L'Echo表示,奧迪已被迫將e-tron Sportback的量產計劃從今年年底推遲到2020年初。一位工廠內部人士告訴該報,原因是LG化學的電池供應不足。該公司發言人告訴媒體,奧迪已將三星SDI加入e-tron的電池供應商行列。

從傳統燃油向新能源汽車轉變過程中,傳統的汽車巨頭不愿離開舞臺中心。大眾汽車正決定將更多核心的動力電池技術掌握在自己手中,不僅斥資近10億歐元自建電池工廠,還通過收購電池企業來獲取新技術,提升研發水平。

四、日系車廠在動力電池供應鏈上,首次將中國電池制造商納入供應鏈。

重大新聞:豐田打破傳統,將兩家中國電池制造商納入其供應鏈

2019年6月9日,據英國金融時報報道,日本最大的汽車制造商豐田已打破傳統,與兩家中國電池制造商達成合作伙伴關系。

按照采購意向,豐田將從寧德時代和比亞迪采購電池,這是該公司首次從中國制造商采購關鍵部件。

成立僅8年的寧德時代,已與本田等全球汽車制造商建立了合作關系,自2017年銷量超過松下以來,一直是全球最大的電池供應商。

豐田還將擴大其與松下的長期合作之外的國內電池采購協議,包括GS Yuasa和東芝。這些決定突顯出,豐田預計會對電池有巨大需求。

全球市場對電動汽車的總體需求遠高于豐田的預期,這可能會讓豐田現有的自行生產電池的戰略陷入困境,而松下似乎也不具備足夠的實力。

豐田此前設定的目標是,到2030年,其全球汽車銷量的一半將是電動汽車,約為550萬輛,包括傳統油電混合動力車(HEV)、插電式混合動力車(PHEV)、純電動汽車(EV)和氫燃料電池汽車(FCEV)。但現在豐田改變了其預期,它將50%的銷量目標提前至2025年。豐田表示,電動汽車的 “普及率”遠高于其在2017年設定最初目標時的預期。

豐田新升級的電動化戰略內容包括,從2020年開始在中國大規模生產電池電動汽車。外界普遍預計,中國將成為全球最大的電動汽車市場。豐田還計劃到2020年代初在全球至少推出10款電池驅動的純電動車型。

隨著新能源補貼將在2020年底完全退出,在中國這個全球最大的新能源汽車戰場上關于動力電池的競爭,目前已有的寧德時代和比亞迪的“雙寡頭”格局將遭到日韓企業的沖擊,同時掌握強勢話語權的主機廠也在向上游延伸,未來市場格局會產生新的變化,我們將拭目以待。

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發表于 12-05 09:56 ? 571次 閱讀
AMS+Infineon動力電池管理系統解決方案

動力電池的液冷散熱解決方案

動力電池即為工具提供動力來源的電源,多指為電動汽車、電動列車、電動自行車、高爾夫球車提供動力的蓄電池。動力電池典型的液冷...
發表于 11-16 14:35 ? 677次 閱讀
動力電池的液冷散熱解決方案

首位女性董事長接任特斯拉,情況卻不被分析師看好?

11月9日消息,據國外媒體報道,電動汽車廠商特斯拉當地時間周三宣布董事會成員、澳大利亞電信公司Telstra的高管羅賓·德霍姆(R...
發表于 11-12 06:05 ? 714次 閱讀
首位女性董事長接任特斯拉,情況卻不被分析師看好?

2018下半年智能鎖品牌十大排行榜

選擇智能鎖可以先要挑選幾家有實力的老品牌,這樣質量有相應的保證。然后就是貨比三家了,看對方口碑,技術方面的能力,再考察智...
發表于 11-01 14:00 ? 2891次 閱讀
2018下半年智能鎖品牌十大排行榜
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