鉅大LARGE | 點擊量:900次 | 2020年07月24日
試問電動汽車行業(yè)為何不推行標準化電池?
目前電動汽車行業(yè)的電池尺寸各異,外形不同,續(xù)航里程差別更是相當大,為何不在行業(yè)里推行標準化電池呢?電池標準化后,可以解決很多問題的。
是的,“電池標準化后,可以解決很多的問題。”比如,換電技術,電動汽車沒電了,用幾分鐘的時間換幾組電池就可以滿血復活了,不用等待漫長的充電過程;標準化的電池也可以降低電池的生產成本;標準化的電池也利于廢舊電池的回收和階梯利用。甚至可以降低整個電動汽車行業(yè)的生產、維修的門檻。
既然有這么好的事情,那又為何動力鋰離子電池的行業(yè)標準遲遲不能出臺呢?那么筆者就淺顯地從以下幾個方面聊一下電池標準化的阻礙。
1.國際環(huán)境
新能源的推廣不僅僅存在于我國。德國、日本、美國對鋰離子電池儲能需求比較大。目前動力鋰電池的生產廠家重要集中在中日韓三國。比如我國的比亞迪、日本松下、韓國的三星和LG化學、美國A123,還有特斯拉超級廠。這么看來,電池標準化不僅僅是國標這么簡單了,想全球標準化肯定是難行之路。
2.國內環(huán)境
早在2001年,新能源汽車研究項目就被列入國家“十五”期間的“863”重大科技課題。
十幾年過去了,2016年我國新能源汽車銷售量達到51.7萬輛,持續(xù)兩年保持全球第一。同時我國的動力鋰電池公司銷量規(guī)模也最大。2016年全球動力鋰電池公司銷量排名中,前十排名中有七家公司來自我國。就目前我國電池生產商大大小小300余家。眾廠家多年來似乎也是適應了這種無標準的發(fā)展。
其實從2012年開始,國家工信部就在動力鋰電池行業(yè)摸底調查,準備起草《動力鋰電池行業(yè)準入條件》。直到2015年九月工信部才公布《鋰離子電池行業(yè)規(guī)范條件》。2016年十一月工信部公布第一批符合《鋰離子電池行業(yè)規(guī)范條件》公司名單。通過規(guī)定公司電池年產量不低于1億瓦時等條件,以防止行業(yè)“散、小、亂”發(fā)展趨勢。
至此為止,工信部才框定鋰離子電池的產品性能要求以及對生產公司的門檻。可以說政策是引導市場但又依托于市場,國家政策和公司都是在摸石頭過河。
3.電芯本身
從正極材料上來分,常見的有:鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元鋰離子電池。因為不同的材料,做成的電池單體在性能、壽命、安全性、能量密度等方面都不相同的。例如磷酸鐵鋰離子電池單體是3.2V電壓,三元鋰離子電池電壓3.7V,這個從根本上就沒法統(tǒng)一了。
電池外形上,電極材料可以卷成圓柱形電池,也可以疊成方形或者片狀電池。對應不同的生產線,假如統(tǒng)一了標準,是不是就會作廢了其他電池生產線呢?
4.電池總成
有了電芯,就可以組裝成電池組了?其實不然,動力鋰電池包由電芯、PACK、BMS組成。眾所周知,鋰離子電池優(yōu)點是能量密度大,同時鋰離子電池也是有危險性的。比如X星Note7手機電池爆炸事件。
電動汽車的電池儲能量大,安全性是首當其沖的,所以電動汽車電池的電池管理(BMS)、電池PACK設計是非常核心的技術。要管理成百上千甚至1萬余節(jié)電芯在不同環(huán)境下的充放電,不同的廠商都有高科技在里邊。
5.差異&創(chuàng)新
除了上面所說的電池材料、形狀、BMS的差異,是不是把電池包標準化,裝到電動汽車里就行了哩?其實也不是,這個要考慮不同電動汽車的差異化。電動汽車從A00、A0、A、B...甚至大巴車,不同級別或者不同車型,決定了它們會采用不同的電池包。
假如電池標準化,電池組的數量決定了續(xù)航。那又如何體現出不同車的差異化呢?比如花15W買的一輛家用車和150W買的豪華電動跑車。就算續(xù)駛里程相當,那跑車所要的電池性能是普通家用車所不能比擬的,電池的成本也會有差異的。
電池廠家會根據車企的要求來定制電池,鋰離子電池的可定制性也可以說是一種優(yōu)勢。會有車企把電池平鋪在底盤,也有把電池安置在后排座位下,也能放在前艙,甚至可以簡單粗暴的放在后備箱,這也是沒有強制標準的。
另外,標準化意味著千篇一律,車企在差異化創(chuàng)新上會受到阻礙。從使用角度來說,消費者似乎只關心車子性能如何,電池壽命多長,不同季節(jié)的表現會怎么樣,至于是哪種標準就不會深入研究的。
總結:
整個動力鋰電池行業(yè)從是材料、單體到電池組模塊、充電、系統(tǒng)保護、生產工藝、再次利用、綜合成本等多方面的一個系統(tǒng)。國家標準制定的涉及到國內重要的電池廠、整車廠和第三方檢測機構。要把現有的行業(yè)標準進行細化、拆分、整合才能上升為國標。隨著未來科技的發(fā)展,當動力鋰電池技術提升到足夠的高度、標準體系足夠健全時,電池標準化也只是水到渠成的事情了。