2020年单体能量密度变迁

汽车电子设计 2020-09-18





接昨天的文章,其实有一个很重要的现象,就是随着电芯/系统的集成效率的提高,为了满足条线的要求,电芯能量密度的比例往回走了。按照市场环境走,从安全、成本和特性上考虑,估计以后中低端车里面都不太谈能量密度的事情了。


图1 两个月没看数据,180Wh/kg以下的电芯的数量在快速提升

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 仔细看8月BEV电芯能量密度的数据


                                

我们来看8月的数据,这个是非常有意思的分类和统计 

1) LFP电芯

从低成本电芯角度来看问题,一方面几个厂家目前主流把LFP电芯的能量密度做到了170Wh/kg以上,这部分电芯也确实在LFP里面占到了主流。下一步可能会进一步往A00和A0、A级渗透,这个趋势是难以避免的。 



图2 LFP电芯在8月的主要趋势 


2) 三元电芯 

如下图所示,其实能得到一些初步的结论: 

2.1)圆柱电芯:现在特斯拉的需求占99%,都是高镍的NCM811和NCA的电芯,能量密度250Wh/kg以上 

2.2)软包电芯:软包现在能量密度最高的是零跑使用的279Wh/kg的电芯(这个C家做的有点尝试的意味在),北汽使用的269Wh/kg这两款是超过260Wh/kg的。在240-250Wh/kg的范围内,万向A123、亿纬锂能、捷威动力和孚能都有对应的产品。 

2.3)方壳电芯:我们能看到230Wh/kg的电芯,在从原有的化学体系进行切换;仔细看这些电芯还是在迭代变化的,这个需要根据每个电芯的情况来细说,当然这个事适合线下讨论,我就不在这里多言了。


图3 三元电芯分三类进行讨论


这里广汽的使用变化需要单独标注下,这个可以看一看,不做评论。 


表1 广汽8月的使用 

02


低成本和高容量两个方向


                                

1)低成本电芯

其实SGMW用的电芯,6722泰式LFP的,1万多是三元的,到那时普遍的特点都是能量密度低于180Wh/kg,在这个问题上也客观说明20kwh以内的电池系统,拿掉补贴的要求,面向低成本电芯来看,能量密度以后不再是一个那么追求的目标。其实最近的电动自行车和A00级别合并需求以后,这个趋势就已经成为一个必然发展的结果。 

表1 面向最广泛使用的电芯

磷酸铁锂

6722

169

50

173

24

175

5170

178

1478

三元材料

10360

164

10355

242

5


2) 高容量电芯 

如下图所示,我把大于70kWh的电池系统(横轴)的电芯能量密度(纵轴)勾勒出来,这里是比较明显的。这类车型由于电池重量需要限制在一定的范围内,电芯的能量密度是硬性约束,必然要往上来做。下面能量最低的两个就是刀片电池,这个也没太多话来说,集成效率是比较高的,重也是重的,这里的取舍怎么说呢,在高端高续航车型,高能量密度是必然的趋势。


图4 电芯能量密度和电池容量 

小结:从补贴政策加入能量密度以后,特别是部分高中低无差别的往这个方向跃进,带来的问题是很明显的。好事是我们从250km都费劲的状态,现在那家企业不能做个600km,坏处是带来了很多思维惯性,也把很多企业的经营陷入骤停的阶段。我是觉得最近的整体环境有很大的变化,需要仔细观察才能看清楚未来的发展

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