中文(繁体)

跟隨我們 :

全球新聞發布
如何突破電動汽車的四大瓶頸?動力電池製造工藝給出新答案 2019-09-02


安全、續航、壽命、價格,這是電動汽車與傳統燃油車正面交鋒時必須翻越的“四座大山”。而這“四座大山”,都與作為電動汽車“心臟”的動力電池直接相關。


在續航能力的提升上,包括合資品牌、自主品牌、新勢力車企都在將車型開發重點往450km及更高的續航里程的產品上發力。這也給動力電池供應商帶來了極大的壓力。對此,電池企業一方面是加快比能量更高的高鎳體系電芯的產品開發測試與產業化應用,而另一方面則已經通過推動電芯的大容量、大尺寸,再結合輕量化、無模組結構設計、簡化電氣設計等方式來提升系統級能量密度。


在安全性能的保障上,電動汽車在完成了從0到1之後,正在進入全面市場化的征途,而這個過程中,安全始終是一把高懸在頂的達摩克利斯之劍。2018年以來,電動汽車起火事故開始驟然增多,而據不完全統計,其中超過80%都是由於電池熱失控引發,而這引發行業從材料體系選擇、電芯設計與系統防護等環節來進行追溯與反思。對於電池企業而言,如何通過材料選擇與控制、電芯級規格選型與設計、工藝革新與生產製造品質控制來保障電池安全,是眼下的“當務之急”。


在電動汽車生命週期內,用戶最為關注的動力電池使用壽命。按照主流車企的規劃,正在從8年16萬公里的基礎上,逐步向10年50萬公里甚至更長的質保週期演進,這就對於動力電池的壽命提出了更高的要求。


而在價格維度上,在電動汽車價格上,動力電池的成本占到電動汽車成本的近50%,對此,車企已經給出了明確的方向,2020年電池系統成本達到100美元/Kwh,2025年達到80美元/Kwh以下。這個目標之下,正在倒逼動力電池企業通過多維度的方式來完成降本高壓。


安全、續航、壽命、價格,要想翻越這“四座大山”,對於車企和動力電池供應商而言,最為緊要的就是通過電池環節的技術攻關與產品升級,來快速提升產品性能,使得電動汽車可以實現與傳統燃油車的正面PK。


這其中,動力電池製造工藝的升級就是極為關鍵的一個環節。


一個必須正視的現實是,截至目前,動力電池目前的主流生產工藝,無論是以特斯拉和松下主導的圓柱路線,還是以三星、CATL主導的方形路線,仍還在沿用數碼鋰電時代的捲繞製造工藝。


不可否認,基於多年的技術沉澱和積累,捲繞工藝在生產設備、技術工藝、效率、成本等方面都具有明顯的優勢,但在車規級動力電池對於標準化、大容量和大尺寸的需求趨勢下,捲繞工藝已經開始“力不從心”。


一方面,捲繞工藝下的電池內部結構不均一,充放電時電池的反應程度和內部速率不勻,不僅電池難以做大做厚,而且存在變形問題。而在能量密度的提升上,在導入矽系負極時,由於其易膨脹,加之捲繞式極組容易出現最內圈極片斷裂問題,進而限制了矽材料添加量,進而對於能量密度提升效果有限,同時還存在較大的安全隱患,影響電池使用壽命。


在此背景下,疊片工藝具備內阻低、能量密度高、高倍率放電容量較高、不容易變形等綜合優勢,已經成為產業下一步發展的必然趨勢。


按照疊片工藝生產出來的卷芯能夠實現尺寸靈活,不受捲繞卷針結構的限制,層疊方式生產,極片的介面平整度高,未來在車規級動力電芯領域將得到廣泛應用。


資料顯示,和傳統捲繞工藝電池相比,疊片工藝的電池邊角處空間利用率更高,能量密度可提高5%;全生命週期更低變形和膨脹,迴圈壽命提升10%以上;邊緣結構更簡單,結構適應性更好,電池安全性更高。


儘管疊片工藝對於動力電池性能的提升優勢明顯,但擺在產業鏈企業面前的現實問題是,受制於設備、工藝、製造、效率等的瓶頸,疊片工藝在實際的產業化應用中還面臨著諸多難題,這也成為動力電池行業發展過程中的阻礙。僅以疊片設備為例,其就面臨三大困境,一是設備效率慢。目前疊片機行業效率普遍在0.8秒/片的效率。二是折疊過程中的對齊精度不高,從而影響電池的最終性能。三是產線連貫自動化程度偏低。對於動力電池企業而言,誰能在疊片工藝上率先突破,就意味著能在產業發展的滾滾洪流中脫穎而出。


三希集團服務
服務
  • 通信電子製造業
    通信電子製造業
    雲計算或網路服務通過接入、聚合、Metro和Core的網路段或服務提供者的術語和觀點中的 “Last Mile to First Mile”。 憑藉其 Precision Pick & Place Process (P4)製程能力,3CEMS PRIME一直是製造通信產品的專家: 其目的是專注于Access & Aggregation 類別的PCBA、整機和系統層級的構建,而不考慮有線(銅或光纖)和無線介質的使用。
  • 汽車電子製造代工
    汽車電子製造代工
    汽車電子製造解決方案 3CEMS集團- PRIME 廣上科技,在汽車電子生產代工產業中具有強大生產製造能力的EMS廠。專注於: 車身安全、自動駕駛防護電子系統、車上娛樂視聽、汽車儀錶板電子、汽車網關、動力傳動電子系統產品以及智能汽車電子系列產品等代工生產服務。 汽車行業的電子製造包括:儀錶板、液晶顯示器、汽車音響、語音介面、電動助力轉向電子系統、平視顯示器、引擎控制電子、車身安全控制模組、HVAC控制模組、車門和鏡控制模組、車燈模組、汽車電池管理系統、混合動力汽車DV主逆變器、DC-DC變換器、車載充電器等。 如果您對汽車電子產品製造代工有相應的生產需求,請將生產技術資料寄給我們,並與我們聯繫。謝謝
  • 醫療電子代工
    醫療電子代工
    醫療電子製造
  • 智能建築與物聯網電子製造代工
    智能建築與物聯網電子製造代工
    您是否正在尋找更有經驗的智慧建築與IoT相關的電子產品生產代工與設計解決方案商?
  • OEM Measurement Equipment
    測量儀器設備生產代工
    3CEMS 集團 PRIME 廣上科技擁有多年豐富的代工經驗,為世界頂級測量儀器公司提供專業生產製造代工服務。

訂閱時事消息

跟隨我們

歡迎來到 3CEMS

首頁

產品

關於我們

聯繫我們