真正量产装车的动力电池能量密度,能量密度最高达165wh/kg在申报的33款新能源专用车型中

今年6月11日,国家的新能源汽车补贴新政正式实施。按照2018年新政标准计算,6月12日之后购车,续航在400公里以上的车型可获得国家补贴5万元,比之前提高了将近2万元。

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日前,工信部发布了《新能源汽车推广应用推荐车型目录》,共包括37户企业的84个车型,其中纯电动产品共36户企业83个型号、插电式混合动力产品共1户企业1个型号。分车型来看,新能源客车22款,占比26%;新能源专用车共33款,占比39%;新能源乘用车29款,占比35%。本批目录申报的车型数量较第一批大幅减少,或是受春节假期锂电产业链企业放假以及补贴政策仍未落地等因素影响,主机厂和电池厂普遍保持观望态度,在申报新产品方面较为谨慎。在84款新能源车型中,磷酸铁锂电池车型有49款、三元电池车型有31款、锰酸锂电池车型3款、多元复合锂车型1款。在电池配套方面,共有30家电池企业提供电池配套。其中,宁德时代、国轩高科、蜂巢能源、江淮华霆电池、鹏辉能源/盟固利动力配套车型数量排名前5。从配套的电池企业来看,宁德时代依然在各细分车型领域占据主导地位,不过车企自建PACK企业的数量在增多。其中,长城汽车申报了5款欧拉牌纯电动轿车,分别搭载了捷威动力、宁德时代和塔菲尔新能源的电芯,全部由蜂巢能源负责动力总成。在能量密度方面,本批目录车型所搭载的电池系统能量密度普遍达到较高水平。在新能源乘用车方面,系统能量密度最高达176wh/kg,由捷威动力提供电芯,蜂巢能源总成的三元电池系统;新能源客车方面,系统能量密度普遍在137wh/kg左右,最高达160.5wh/kg,是盟固利动力提供的锰酸锂电池系统;在新能源专用车方面,能量密度普遍在140wh/kg左右,最高达165wh/kg,是上汽时代提供的三元电池系统。值得注意的是,在补贴金额与能量密度直接挂钩的作用下,三元电池在新能源乘用车领域已经占据了绝对优势,但磷酸铁锂电池并未完全退出,以其成本和安全性能等优势守住了部分阵地。在本批目录中,江淮汽车申报的6款纯电动轿车全部搭载了磷酸铁锂电池,主要由合肥国轩和江淮华霆提供电池,系统能量密度都达到140wh/kg以上。除此之外,包括上汽通用五菱和奇瑞商用车也申报一款搭载磷酸铁锂电池的纯电动轿车。当前,包括上游碳酸锂、磷酸铁锂正极和电芯等产品价格都较去年出现大幅下滑,磷酸铁锂电池价格与三元电池相比存在较大优势。在补贴进一步退坡的压力下,业内人士认为2019年磷酸铁锂在新能源乘用车领域会重新获得关注,或将在A00和A0级电动车市场受到欢迎。高工锂电对第2批推荐目录的车型配套情况进行了分析,且看下文:➤新能源乘用车:国轩高科坚守磷酸铁锂阵地在29款新能源乘用车车型中,纯电动车型有28款,插电式混动车型有1款,车型数量环比第一批减少25款。从配套的动力电池技术来看,三元动力电池车型有20款,磷酸铁锂电池车型8款、多元复合锂电池车型1款。在电池配套方面,宁德时代/蜂巢能源、江淮华霆、国轩高科、捷威动力/力神电池配套车型数量排名前5。本批目录中,长城汽车申报了5款欧拉牌纯电动轿车,车型尺寸为3495*1660*1530/1560mm,分别搭载了由宁德时代、捷威动力和塔菲尔新能源提供电芯,蜂巢能源总成的三元动力系统,工况续航里程达351km左右,百公里电耗10.1kWh/100km左右。其中,由捷威动力配套的三元电池系统能量密度最高分别达到了176wh/kg和173wh/kg。值得注意的是,有8款车型搭载了磷酸铁锂电池,江淮汽车申报了6款,主要搭载国轩高科和江淮华霆动力配套的磷酸铁锂电池,系统能量密度都在140wh/kg左右。国轩高科成为了当前三元大潮当中磷酸铁锂阵营的坚守者。据了解,国轩高科2018年量产的32131高能量密度圆柱磷酸铁锂单体比能量已达180Wh/kg,系统140wh/kg左右。2019年可提升至190wh/kg,供应车型续航里程预计主要集中在400km左右,产品能量密度主要集中在140-160Wh/kg,有望成为2019年新能源乘用车领域磷酸铁锂电池出货量的领军者。宁德时代,电池,第2批推荐目录配套电池➤新能源专用车:上汽时代发力 能量密度最高达165wh/kg在申报的33款新能源专用车型中,搭载磷酸铁锂电池的车型有22款、三元电池车型11款。从电池能量密度来看,新能源专用车电池系统能量密度普遍达到了140wh/kg左右,与当前新能源乘用车的电池能量密度相当。在电池配套方面,宁德时代、国轩高科、鹏辉能源配套车型数量前三。此外,在本批公告中,由上汽集团和宁德时代合资成立的PACK企业上汽时代为上汽大通配套了两款纯电动运输车,配套的三元电池系统能量密度达165wh/kg,达到了本批目录新能源专用车电池的最高水平。宁德时代,电池,第2批推荐目录配套电池➤新能源客车:锰酸锂电池拔能量密度头筹 续航最高达610km在22款新能源客车车型中,磷酸铁锂电池车型19款,锰酸锂电池车型3款。在动力电池配套方面,有7家企业提供配套,其中宁德时代、盟固利动力/东风海博配套车型数量排名前列。在能量密度方面,本批新能源客车的电池系统普遍在140wh/kg以下,主要是宁德时代配套的铁锂电池系统。值得注意的是,有三款新能源客车搭载的锰酸锂电池系统能量密度达到了160wh/kg以上,分别由盟固利动力和微宏动力提供配套。其中一款纯电动客车的等速续航达到了610km,带电量达285.92KWh。宁德时代,电池,第2批推荐目录配套电池

目前来看,乘用车消费市场仍然以A00级车型为主,占据了市场份额的67%左右,A级车的市场份额会维持在20%左右。在新能源客车需求相对饱和前提下,乘用车车企成为当前动力电池企业在未来市场中占据一席之地的关键客户。

续航,续航,续航……消费者选购电动汽车时,最关注的就是续航性能。这一汽车指标转化到动力电池领域,那就是:密度,密度,密度……

为此,特意梳理了今年第六批推荐目录中为超过400公里续航车型配套的动力电池企业名单:

现在动力电池的能量密度表现如何?

在52款新能源乘用车(纯电动车46款,插电式混合动力6款)中,有13款纯电动车型满足,为其配套的动力电池企业有7家,分别是:比亚迪、宁德时代、宁德时代、欣旺达、捷威动力、哈光宇、华霆动力、妙盛动力。

很多企业宣称自己做出了很高能量密度的产品,有的都已经突破300Wh/kg了。但在实验室里的不算,真正量产装车的动力电池能量密度,到底什么水平?

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《电动汽车观察家》对5月份装车动力电池能量密度做了分析,并作出了动力电池电芯能量密度排行、系统能量密度排行。

从动力电池技术路线来看,三元依然是乘用车应用主流,13款车型中共计有7款搭载三元电池;有3款车型应用的是磷酸铁锂电池,为其配套的电池企业有比亚迪、华霆动力。

微宏动力所生产的三元软包CEF052EA型号电池的单体能量密度最高,达到251.70wh/kg(1C充放测算,本文提及的其他能量密度同样以此标准)。

从能量密度来看,搭载妙盛动力锂离子电池的一款四川野马纯电动多用途乘用车最高,达到161Wh/kg;北京汽车虽然只有一款车型超过400公里,但在上榜车型中续航却最高,达到460公里,由宁德时代、普莱德分别提供动力电芯和PACK。

宁德时代生产的811方形电池ELE8A3,虽然在单体能量密度中不是最高,但是成组后的表现非常好,系统能量密度达到166wh/kg,在系统能量密度中排名第一。

从电池企业配套数量来看,比亚迪上榜车型最多,配套电池达到5款;其次是宁德时代,有3款车型搭载其三元动力电池。妙盛动力、捷威动力、哈光宇、欣旺达、华霆动力分别有一款配套车型上榜。

还有哪些电芯、动力电池系统的能量密度高?有什么规律?从电芯能量密度,到系统能量密度,转化效率变化有怎样?请看下文分解。

那么,要满足车企400公里续航,这对动力电池企业来说有哪些影响呢?

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根据从上述配套车型电池企业处了解,总结来看,影响主要有以下几点:

单体密度排行:

一最明显的影响是能量密度

三元软包优势明显

理论来说,作为新能源汽车的“心脏”,配套车型的动力电池系统能量密度越高,新能源汽车的续航能力就越高。从上表也可以看出,有10款车型系统能量密度在140Wh/kg以上。

论单体,三元软包的优势确实明显。特别是比较质量能量密度时,由于软包电池在结构上采用铝塑膜包装,重量较同等容量的钢壳锂电池轻40%,较铝壳锂电池轻20%。

这也是当前,包括宁德时代、比亚迪、国轩高科、亿纬锂能、孚能科技、中航锂电、远东福斯特等主流动力电池企业,在保证安全前提下,或导入高镍系材料、硅基材料,或加大研发软包,致力提升电芯单体能量密度的根本原因。

5月,微宏动力所生产的CEF052EA型号电池的单体能量密度最高,达到251.70wh/kg。据了解,微宏动力下半年将量产单体能量密度在260Wh/kg的动力电池,也是三元软包的电芯。

二是动力电池的安全性

第2名,捷威动力生产的IXP116/103/306电池能量密度达245.06Wh/kg,这也是一款三元软包电池。根据其规划,捷威的2020年软包电池单体能量密度可达300Wh/kg。

除了从材料、技术环节提升电芯能量密度,电池企业反馈,最重要的是要保证动力电池的安全性,不能为了单纯追求能量密度而对安全性让步。这也对电池企业技术提出更高要求。

此外,排第4的多氟多PSP12161227-55Ah,同样也是三元软包,单体能量密度239.41Wh/kg。第八、第九都是卡耐新能源的三元软包。

目前来看,电池企业纷纷在升级自身的生产硬件条件,正从2015年之前的半自动化向智能化生产的无人车间过渡。在致力提升电芯安全性、一致性、可靠性的同时,从热管理方面着手也是一种主流方式。

三元软包单体能量密度高,因此也得到很多公司的青睐。此前,承接国家科技部300wh/kg高能量密度重大科技专项目的三家公司——CATL、力神、国轩,都采用三元软包路线,能量密度都达到了300 Wh/kg。另外,三元软包路线的支持者还认为,三元软包的安全性更加高,尺寸灵活方便布置,也适合做固态电池。因此,在实际应用当中,也有上升趋势。国际上LG化学,以及被中国远景收购的AESC,也是三元软包的代表。

三是PACK环节的轻量化设计

在单体上,圆柱电池密度同样有优势。在top20中,力神所产的21700(4.0—4.8Ah)不同容量的电池均上榜,排第3、第6、第10,单体能量密度分别为243.33Wh/kg、233.33 Wh/kg 、225Wh/kg,整体能量密度较高。根据力神电池规划,2022年,单体电芯能量密度提升至350Wh/kg。排第七的横店东磁是圆柱18650电池。

值得注意的是,要满足车型400公里以上的续航里程,并不意味着只追求高动力电池系统能量密度。如上表所示,华霆动力配套江淮汽车的系统能量密度在125.9Wh/kg,比亚迪磷酸铁锂电池配套的两款车型系统能量密度均在105.72Wh/kg。

圆柱电池一直被很多人认为是不适合做汽车动力电池的。但是由于特斯拉+松下的示范,也成为一条有力的技术路线。特斯拉和松下组合,将电芯从18650升级到21700之后,能量密度再度攀升,但国内企业能跟随的很少,对于这个路线的质疑,又开始流行。

根据电池企业反馈,在动力电芯单体能量密度不足以支撑一辆乘用车400公里续航前提下,车企就要选择多装电芯。但电芯过多,势必增加整车的整体重量,最终影响到车的百公里耗电量。

方形呢?排第5、14、15是宁德时代,但只有排第五的ELE8A3是方形811三元电池,这款电池应当会是多家采用宁德时代811电芯的主力型号。排第14位的是三元PHEV电池。第15位的是宁德时代少有的供给轩逸电动的三元软包。

为了配合车企解决上述问题,动力电池企业就要在PACK环节要进行轻量化设计。目前,已经有电池企业尝试采用轻质铝壳、液冷板支撑等方式,或在特殊PACK环节用有机硅粘接胶进行模组粘接,达到系统轻量化的目的。

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宁德时代一直以方形电池为主

但方形路线仍然是中国主流,以方形为主的宁德时代、比亚迪两家就占中国市场份额的近七成。从整包之后的密度看,效果也不错。

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总体而言,从前几位看,各企业的电池能量密度发展迅速。《汽车产业中长期发展规划》提出的要求:2020年动力电池单体能量密度要达到300Wh/kg,无论哪个技术路线,看起来已经完全不是问题,特别是在低倍率充放的条件下。

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系统能量密度:

bob体育黑平台网 ,继续受补贴指导上升

动力电池系统能量密度与单体能量密度有一定的相关性,但是单体能量密度高并不一定意味着系统能量密度也高。

从电芯密度排前几位的产品看,整组效率方面,还是方形的最佳,圆柱也不错,软包又次之。以宁德时代为例,其单体能量密度仅排名第五,但其产品在系统能量密度排名位居第一。这说明电池系统能量密度也与系统生产企业的技术水平息息相关。

根据2019年新能源汽车补贴政策要求,系统能量密度是获得补贴的硬性指标之一,对于车企来说,动力电池系统能量密度的高低更为关键。

根据《电动汽车观察家》统计,5月份,宁德时代、江淮华霆电池系统公司、比亚迪、比克电池以及锂动电源所生产的电池系统能量密度位居前列。

排第1位的传祺AION.S,能量密度166.06 Wh/kg,在推荐目录上,其能量密度达到了170 Wh/kg,因为其充放电测试的规则较为宽松,在测试时可以更小倍率充放电,因此能放出的电量更大,最终计算的密度也更高。

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传祺AION.S

排第2位的江淮iEVS4的电池包,来自华霆电池系统有限公司。这家创始人来自特斯拉的公司,擅长将圆柱电池成组整包,而且跟随者特斯拉采用松下21700电池之后,也用力神21700电池,系统能量密度也非常不错。

排第3的是中国动力电池老牌比亚迪。比亚迪三元方形电芯,在电芯层级,能量密度并不突出,但是成组之后,表现突出。比亚迪唐EV 600的系统密度161.09Wh/kg。比亚迪已经将新一代电动平台e平台商用,除了唐EV600,秦pro EV等车型的能量密度也将达到160wh/kg以上。

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比亚迪动力电池

5月国内生产的新能源汽车动力电池系统能量密度排名

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动力电池系统生产企业主要分为三类,电芯生产企业、车企以及第三方电池系统企业,目前以电芯企业为主。有15家企业为动力电芯生产商,4家第三方电池系统企业,1家整车企业。

需要再次强调,我们采用的是1C充放测算的单体密度和系统密度。在很多电动汽车车主用快充充电的背景下,也许更贴近实用。而按推荐目录登载的系统能量密度,都比这一标准测算的密度高。在2019年政策要求的160Wh/kg可以拿1倍补贴引导下,很多车企还是将系统能量密度做到160Wh/kg以上,而140Wh/kg的0.9倍、125Wh/kg的0.8倍门槛,更是不得不守的。

不过,动力电池的能量密度与安全性是相互影响,电池能量密度越高,电池的稳定性就越差。近期,电动汽车自燃事件频发,企业还是需要在保障安全性的条件下追求能量密度。微宏动力所三元软三元软包捷威catl