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圓柱形電池VS軟包電池,新能源車到底哪種動力鋰電池更厲害

鉅大LARGE  |  點擊量:1222次  |  2021年04月15日  

自從1991年索尼公司公布首個商用鋰離子電池后,鋰離子電池革新了消費電子產(chǎn)品的面貌,其圓柱形設(shè)計也成為目前最常見的電池造型,例如5號、7號堿性電池都是采用這種形狀設(shè)計。而在之后的時間里,由于電池的應(yīng)用場景變多,以三星SDI為首的方形電池和LG華為為首的軟包電池設(shè)計也進入市場,目前三類技術(shù)也均在新能源汽車產(chǎn)品中進行應(yīng)用。


◆圓柱形電池


圓柱形電池可分為14650、18650、21700等型號,這是由電池尺寸命名的電池名稱。18650是目前市面上最為常見的電池型號,也是技術(shù)最為成熟的一種,而21700則是特斯拉近年來主推的新型電池。單節(jié)圓柱形電池的尺寸變得更大一些,電量也更多一些。如此一來,電芯的數(shù)量得以大幅減少,使得車輛在電池系統(tǒng)的控制方面更加有優(yōu)勢。


在經(jīng)過了多年的發(fā)展后,圓柱形電池的標準化程度較高,容易在行業(yè)內(nèi)實現(xiàn)統(tǒng)一標準。另外圓柱形電池在散熱方面也有著先天的優(yōu)勢,封包時圓柱與圓柱之間形成了很好的散熱空間,所以部分搭載圓柱形電池的車輛采用了成本較低的風冷技術(shù)。


特斯拉正在大力推進21700型電池技術(shù),不可否認的是目前行業(yè)內(nèi)圓柱形電池的高采用率,受到了特斯拉一定的影響。

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充電溫度:0~45℃
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-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

關(guān)于采用圓柱形電池的車輛來說,不可防止的要面對大量電池單體所帶來的電池控制問題,畢竟即便是采用21700電池也要將幾千枚圓柱電池放在一起形成電池包,數(shù)量非常龐大。另外由于圓柱形電池在組合成電池組時需采用鋼殼,所以其重量相對較高,能量密度相較于另兩種形狀的電池有所不足。


◆方形電池


方形電池的可塑性會更強一些,它能根據(jù)產(chǎn)品的具體需求而進行定制化的設(shè)計。但這也導(dǎo)致了方形電池的大小不一,制造工藝標準也就沒有圓柱形電池那樣清晰。但也正因為其靈活性高,曾經(jīng)長時間的應(yīng)用在早期的新能源汽車中,車企可以根據(jù)車型不同而對電池尺寸進行定制化生產(chǎn),而不用受到圓柱形電池標準的限制。方形電池也曾一度被認為是最適合新能源汽車應(yīng)用的電池設(shè)計。


目前方形電池在很多車型上都得到了應(yīng)用,比如寶馬的i系列車型、榮威ERX5、蔚來ES8,另外寶馬3系以及8系新能源車型,也都采用了方形電池技術(shù),寶馬在當時也希望由此實現(xiàn)在新能源汽車上輕量化的目標。


◆軟包電池

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應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備

軟包電池因為采用了疊加的制造方式,所以體積更小,能量密度更高,這關(guān)于我國新能源車市場的需求非常契合。軟包電池同樣可以像方形電池相同進行定制。尤其是關(guān)于混動車型來說,在考慮整車布局和配重時,軟包電池的優(yōu)勢就更加明顯了。因為軟包電池追求更加纖薄的工藝,采用了比鋁外殼重量更輕的鋁塑膜包裝,其纖薄的程度你甚至可以用手感覺到內(nèi)部液態(tài)電池的流動。更輕的電池組能讓整體車重更低,從而也為車企供應(yīng)了更多的布局方法。隨著技術(shù)的進步,越輕的單體電池在兼顧能量密度上的空間也越大。


目前通用旗下別克的VELITE5/VELITE5、凱迪拉克CT6插電、XT5混動版車型、日產(chǎn)的軒逸純電都采用的是軟包電池。總體來說軟包電池更受韓系、美系車企青睞,現(xiàn)代以及通用汽車最新的新能源車型都采用了軟包電池。


◆到底哪種更高級?


在目前的新能源車市場中,圓柱、方形、軟包三種電池造型都有一定的使用比例,并沒有絕對的好壞之分,只能說是各有優(yōu)劣。


圓柱形電池由于發(fā)展時間較長,所以制造工藝也更加成熟,成本較低,同時也有固定的國際化標準來衡量產(chǎn)品優(yōu)劣。不過在電池布局以及能量密度方面,圓柱形電池都還有著進一步的提升空間。


而方形電池和軟包電池,雖然其在標準化上很難與圓柱電池相媲美,但其可以實現(xiàn)定制化的特點使其能夠更好地與車輛相協(xié)調(diào),能夠滿足不同廠商不同車型的特殊需求。尤其是軟包電池,通過鋁膜外殼的使用能在保證安全的同時提高效率,但受成本的制約現(xiàn)在并沒有太多車企采用。圓柱、方形以及軟包電池關(guān)于市場而言都有各自的價值,但圓柱形三元鋰離子電池已經(jīng)成為了目前的主流,這也是車企在權(quán)衡性能和成本后的折中選擇。


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