动力锂电池市场概况及参数表现
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动力锂电池市场概况及参数表现
1.1 全球及国内新能源车销量
1.1.1 2018年前10个月全球新能源车销量
图1.1 全球新能源销量排行
1.1.2 国内新能源汽车销量
中国新能源汽车的生产和销售从2011年的8366辆和8159辆迅速增长到2017年的794,000辆和777,000辆。生产和销售分别增长了95倍。2018年,新能源汽车销量达到创纪录的125.65万辆,同比增长61.74%。纯电动汽车销量达到98.37万辆,同比增长50.83%。插电式混合动力电动汽车270900辆,同比增长117.98%。紧紧去年12月份,新能源汽车销量达到了2.25万辆,同比增长38.21%,其中纯电动汽车销量达到19.18万辆,同比增长33.52%。插电式混合动力汽车销量也达到3.2万辆,同比增长67.91%。这是在政府的宏观调控和引导下实现的,可以说是推动企业改革的最重要政策。
表1.2 各车型销量折线图
图1.3 新能源车总体产销情况
国内动力电池行业总体上以下变化:(1)技术路线逐渐多元化;(2)国家政策补贴减少、成本上升;(3)生产扩大期逐步延长;(4)自动化程度远远超过预期;(5)一些汽车企业开始拓展低速电动车、自行车等新的应用领域,甚至向海外发展。
1.2 热门车型实际参数表现
1.2.1 特斯拉model3标准续航后轮驱动版
Model 3是特斯拉继Model S等一系列高端车型后发布的一款价格亲民的电动车,旨在扩大特斯拉的市场范围增加消费群体。Model 3采用的是松下电子的21700电池,采用的单速变速箱,纯电最大续航里程460km电池容量为75kw/h,整车重量1611kg,电机功率211kw,耗电量16.3wh/100km,纯电最大续航里程
460km,虽然车重达到了1610千克, 但是能够在5.6内即完成从静止至100km/h 的加速度, 同时最高车速还能达到209km/h。
图1.4 特斯拉Model 3电池组的构成
1.2.2 比亚迪唐2019EV两驱智联创悦版
比亚迪凭借研发实力和创新的发展模式,在电池、乘用车、商用车等多个领域获得了全面的发展,并且在国内市场发挥着举足轻重的作用。
全新一代“唐”,自上市以来热度始终居高不下,唐EV600后驱版这一车型搭载的是一款功率达到245马力永磁同步电机,最大有扭矩330N·m。新车在车底放置了一块高能量密度的82.8kWh动力锂电池,同时还配备了一套智能电池温控系统,这套系统具有高温冷却、低温加热、智能温度均衡和余热利用等功能。官方数据是唐EV600在60km/h的时速下,等速续航里程能够达到600公里,在欧洲标准NEDC工况下续航里程可超过500公里,这也标志着比亚迪在车辆续航里程方面,实现了由“量”转“质”的巨大飞跃。
全新一代唐EV的电池系统拥有更强的电化学活性、更强的稳定性、更长的循环寿命,作为比亚迪纯电矩阵中首款支持80kW升压快充的量产车型,通过提高充电口、线束等硬件过流能力,提升电池充电倍率,来实现直流大功率充电功
能。在全新一代唐EV快充技术的支撑下,虽然电池容量高达82.8kWh,但依然做到了SOC 30%~80%仅需30分钟,有效解决了出行中“补电焦虑”的痛点。
三电核心技术的升级同样是它的亮点。相比老款车型,综合工况续航从380km升级到500km,增加了近35%。而这一数据背后,最大的贡献是动力电池的升级换代,要知道其能量密度从元EV600的146.27Wh/kg提升到了160 Wh/kg,这一基础参数的改变使得电池电量从老款的60Wh提升至82.8kWh,配合高压系统的合理策略和高效的能量回收系统,为全新元EV600最大续航里程突破600km提供了能源上的保障,实现行业内越级产品力突破。
驱动电机总成方面也是全新元EV600升级的重点,此次换装了比亚迪新一代永磁同步电机,转速从老版本电机的12100rpm提升到了15000rpm。得益于e 平台高度集成化、模块化优势,电机、电控与变速器集成为三合一,致使重量和体积大幅度下降减小,而综合效率和功率密度却大大提高,兼顾 3.9秒实现0-50km/h的动力性能同时,高效率特点有效降低运转能耗,助力长续航行能。再加上还有高压系统总成和低压系统也在e平台优势下高度集成,有利于整车轻量化技术突破,从而进一步实现低电耗和长续航。
1.2.3 日产聆风Nissan Leaf E-Plus
日产聆风系列车型自2010年12月上市以来,其总销量已经突破40万辆,日产公司称全部已售的聆风车型在全球范围内行驶里程已超过100亿公里,每年节省了380万桶石油。日产聆风Nissan Leaf E-Plus采用的是由LG提供的锰酸锂电池,电池容量为64kw/h;欧洲标准NEDC续航里程为567km,百公里加速6.5秒,快充功率为100Kw,慢充则为11-22KW,最大输出功率为110kw,最大扭矩为320Nm,快充40分钟可以充80%,使用普通充电桩大约需要8个小时。
1.3 三种车型动力锂电池参数对比表及分析
表1.5 数据对比表
通过上面的车型实际参数和使用的电池类型数据对比分析可以总结出:在能量密度方面,三元材料动力锂电池最好,其次是锰酸锂动力电池,能量密度最低的是磷酸铁锂动力电池。循环寿命方面最好的是磷酸铁锂动力电池,其次是锰酸锂电池,三元锂电池由于的循环寿命最差。在工作温度方面三种表现差不多,在低温状态下的电池都无法进行有效工作。
三种电池的优缺点:
磷酸铁锂动力电池:安全性好,同时采用的是相对更环保的材料,对环境友好度更高,同时这些材料来源广泛售价较低,普通消费者能够接受,电池的循环寿命也很好。但也存在缺点,就是待床你还的能量密度较低,导电性差,电池的体积大。
三元材料动力锂电池:自放电率低,能量密度高、循环性能好,但是也存在缺点,就是安全性较差,同时原材料价格高,电池的总体成本比较高,还有制备工艺难,技术壁垒厚。
锰酸锂电池:工艺简单、价格低、安全性能好、同时也有着较好的环保性。但是在高温状态下自放电比价严重,循环寿命差,电池的能量密度上限也比较低。