動力電池是源汽新能源汽車的核心部件,約占新能源汽車總成本的車動池40%。因此,力電動力電池的源汽技術(shù)進步和成本降低對新能源汽車的推廣具有決定性作用。
2021年以來,車動池市場對新能源汽車的力電加拿大黑馬預(yù)測需求進入爆發(fā)期,對動力電池的源汽需求也快速增長。2011年,車動池全球動力電池出貨量僅為1.08GWh,力電但到2022年,源汽全球電力電池出貨量已達518GWh,車動池十年增長480倍,力電年復(fù)合增長率高達85%。源汽隨著新能源汽車需求的車動池持續(xù)增長,預(yù)計動力電池需求將繼續(xù)保持快速增長。力電
從最早的鉛酸電池到現(xiàn)階段占據(jù)90%以上市場的鋰離子電池,汽車動力電池逐步發(fā)展的主要動力是提高電池能量密度,以獲得更長的續(xù)航里程。隨著鋰離子電池的加拿大28黑馬預(yù)測能量密度越來越接近理論極限,第一階段電池的發(fā)展方向?qū)⒏嗟乜紤]安全可靠性的提高、成本的降低、充電時間的縮短等需求。從電池結(jié)構(gòu)來看,鋰離子基固態(tài)電池的發(fā)展是主要方向,而鈉離子電池雖然能量密度較低,但可以顯著降低成本,在某些特定車型中有著廣闊的前景。從電池結(jié)構(gòu)來看,加拿大黑馬預(yù)測越來越多的企業(yè)正在采用CTP、CTC,并進一步進行CTB改造,以進一步提高成熟鋰離子電池框架中動力電池的性能。
由于新能源汽車動力電池的原材料成本占比非常高,其規(guī)?;a(chǎn)的成本降低效果不同于傳統(tǒng)汽車行業(yè)依賴規(guī)?;a(chǎn)所帶來的單位成本降低。更重要的是,它可以通過技術(shù)優(yōu)化和設(shè)備改進來實現(xiàn)。例如,占鋰電池總成本約8%的4.5um、6um和8um鋰銅箔的單位銅消耗分別為0.47、0.62和0.83kg/kWh。國內(nèi)企業(yè)已基本普及6um銅箔,部分龍頭企業(yè)已在批量生產(chǎn)4.5um銅箔鋰離子電池。與8um銅箔相比,6um銅箔的耗銅量可減少近20%。4.5um銅箔的耗銅量可減少30%以上。
由于成本、安全和上游原材料供應(yīng)的限制,越來越多的企業(yè)開始在結(jié)構(gòu)層面進行創(chuàng)新。通過優(yōu)化電池模塊的結(jié)構(gòu),可以在保持現(xiàn)有電池材料不變的同時,在提高能量密度、提高安全性和可靠性以及降低成本之間實現(xiàn)平衡。從傳統(tǒng)的CTM(Cell-to-Module)模式轉(zhuǎn)向JTM(Jelly Roll-to-Module),可以輕松實現(xiàn)模塊標(biāo)準(zhǔn)化、簡化流程和降低成本,同時也有利于未來的級聯(lián)利用,以提高電池的剩余價值。CATL推出的麒麟電池和比亞迪推出的刀片電池都可以看作是CTP(Cell to Pack)概念的延伸,CTP可以提高近20%的體積利用率,同時減少40%的零件,提高50%的生產(chǎn)效率。下一代技術(shù)發(fā)展的方向CTC(Cell-to-Chassis)是將電池單元直接集成到汽車底盤中,這可以顯著減輕車輛重量并提高結(jié)構(gòu)效率。特斯拉計劃采用“CTC+集成壓鑄”解決方案,以實現(xiàn)體重減輕10%、電池體積減少10%、單位電池成本降低70%、續(xù)航里程增加15%的目標(biāo)。
綜上所述,現(xiàn)階段新能源汽車動力電池技術(shù)采用兩條腿。一方面,通過固態(tài)電池、材料優(yōu)化等方式提高電池材料的性能,降低成本,提高性能和安全性;另一方面,通過優(yōu)化電池結(jié)構(gòu),可以充分挖掘現(xiàn)有電池的潛力,在成熟的鋰離子電池基礎(chǔ)上進一步提高車輛的整體性能。這些不同的動力電池技術(shù)路線圖將有效提高新能源電池汽車的性能和安全性,并進一步擴大新能源汽車的市場。
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