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隨著新能源汽車在中國新車市場的份額提升到25%以上,中國新能源汽車市場已經(jīng)從依賴政策推動的市場導入期進入市場與技術(shù)雙輪驅(qū)動的快速發(fā)展期。隨著更多消費者開始選擇新能源汽車,他們對于新能源汽車的要求已經(jīng)從關(guān)注某個單一性能是否滿足基本使用要求轉(zhuǎn)為對于整車性能的綜合表現(xiàn)。動力電池是新能源汽車的核心零部件,對于新能源汽車的整車性能、安全性、成本等關(guān)鍵指標具有決定性影響。因此,新能源汽車的進一步普及將對動力電池的各項性能提出了更全面的要求。
首先,安全性一直被視為新能源汽車動力電池最核心的要求,但是如果拘泥于安全性而不考慮能量密度和續(xù)航里程,就可能會導致類似日系車企曾經(jīng)面臨的鎳氫電池困局。新能源汽車發(fā)展的前期,日系車企為了確保絕對的安全,主要采用能量密度偏低的鎳氫電池,而太低的能量密度無法維持基本的純電續(xù)航里程,就只能重點開發(fā)混動車型。與日系企業(yè)相反,特斯拉最初采用的18650電池被認為存在安全風險。但是由于具有更高的能量密度,且經(jīng)過消費電子領(lǐng)域的長期使用,18650電池具有優(yōu)異的生產(chǎn)一致性。因此在通過提升電池管理系統(tǒng)(BMS)功能而成功提高安全性后,采用18650電池的特斯拉Model S成為非常成功的產(chǎn)品。未來,隨著電控技術(shù)的發(fā)展和系統(tǒng)熱管理能力的提升,將有更多種類的電池能夠滿足法規(guī)對于動力電池系統(tǒng)安全性的要求;而原來在安全性方面具有優(yōu)勢的一些電池類型,由于在充放電循環(huán)次數(shù)、能量密度等方面的缺陷,即使非常安全也會被市場淘汰。因此,未來的電池需要在安全與性能方面尋求平衡點,在滿足安全要求的基礎(chǔ)上,不斷追求更好的性能與更低的成本。
另一方面,通過犧牲系統(tǒng)性能而實現(xiàn)某項指標的突出表現(xiàn),越來越不被市場接受。其中的典型例子就是通過電池數(shù)量的堆疊來滿足更長續(xù)航里程的方案正逐漸被市場淘汰。由于電池自身重量的增加,額外增加電池帶來的續(xù)航里程延長的邊際效用顯著下降,反而會帶來整車能效下降、成本上升、駕駛操控不佳等負面影響。未來,新能源汽車企業(yè)將更關(guān)注電池容量、充電時間、使用壽命、高低溫表現(xiàn),系統(tǒng)成本等多方面綜合表現(xiàn),以消費者的需求為目標,平衡不同性能指標和產(chǎn)品成本、并同時滿足安全性等剛性要求,以實現(xiàn)更多維度上的產(chǎn)品綜合優(yōu)勢的領(lǐng)先。
除此之外,在新能源汽車的起步階段,為降低消費者的使用門檻,部分新能源汽車企業(yè)會采用以磷酸鐵鋰電池為代表的低成本電池,疊加政府補貼,通過價格優(yōu)勢占據(jù)部分市場。然而,由于磷酸鐵鋰電池的能量密度低于三元鋰電池,低價的磷酸鐵鋰電動車難以滿足消費者在續(xù)航里程方面的基本需求,一直無法打開市場。為尋找磷酸鐵鋰電池在成本、安全性、能量密度方面的平衡,國內(nèi)電池企業(yè)通過將傳統(tǒng)的CTM(Cell to Module)轉(zhuǎn)變?yōu)镃TP(Cell to Pack)和CTC/CTB等方式,開發(fā)出系統(tǒng)能量密度更高的磷酸鐵鋰刀片電池,實現(xiàn)了在成本、安全性、能量密度等方面綜合水平接近三元鋰電池,這才有近幾年磷酸鐵鋰電池的快速增長。與磷酸鐵鋰電池相比,鈉離子電池成本更低、原材料來源廣泛、安全性和低溫表現(xiàn)更佳,但是其能量密度也更低。根據(jù)磷酸鐵鋰電池早期發(fā)展的經(jīng)驗,低成本與安全性并不能帶來更多的市場,如果其系統(tǒng)能量密度難以提升,難以實現(xiàn)成本、安全性、性能之間的平衡,其未來應(yīng)用場景可能更多在儲能領(lǐng)域,而在新能源汽車動力電池領(lǐng)域?qū)⑾鄬τ邢蕖?/p>
綜上所述,未來新能源汽車動力電池的發(fā)展將需要同時平衡安全性、能量密度、充放電時間和循環(huán)次數(shù)、成本等諸多方面的需求。未來的動力電池發(fā)展方向,可能還是以現(xiàn)階段主流的鋰離子電池為基礎(chǔ),通過固態(tài)/凝聚態(tài)電池的開發(fā),采用CTP/CTC/CTB等無模組技術(shù)實現(xiàn)電池結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,不斷改進正負極材料等方法,對于新能源汽車動力電池進行持續(xù)改進,以滿足新能源整車發(fā)展的需要。
來源：中華網(wǎng)
