圆柱形电池VS软包锂电池,新能源车更俱优势的是哪种动力锂离子电池

2022-03-28      792 次浏览

◆圆柱形电池


圆柱形电池可分为14650、18650、21700等型号,这是由电池尺寸命名的电池名称。18650是目前市面上最为常见的电池型号,也是技术最为成熟的一种,而21700则是特斯拉近年来主推的新型电池。单节圆柱形电池的尺寸变得更大一些,电量也更多一些。如此一来,电芯的数量得以大幅减少,使得车辆在电池系统的控制方面更加有优势。


在经过了多年的发展后,圆柱形电池的标准化程度较高,容易在行业内实现统一标准。另外圆柱形电池在散热方面也有着先天的优势,封包时圆柱与圆柱之间形成了很好的散热空间,所以部分搭载圆柱形电池的车辆采用了成本较低的风冷技术。


特斯拉正在大力推进21700型电池技术,不可否认的是目前行业内圆柱形电池的高采用率,受到了特斯拉一定的影响。


关于采用圆柱形电池的车辆来说,不可防止的要面对大量电池单体所带来的电池控制问题,毕竟即便是采用21700电池也要将几千枚圆柱电池放在一起形成电池包,数量非常庞大。另外由于圆柱形电池在组合成电池组时需采用钢壳,所以其重量相对较高,能量密度相较于另两种形状的电池有所不足。


◆方形电池


方形电池的可塑性会更强一些,它能根据产品的具体需求而进行定制化的设计。但这也导致了方形电池的大小不一,制造工艺标准也就没有圆柱形电池那样清晰。但也正因为其灵活性高,曾经长时间的应用在早期的新能源汽车中,车企可以根据车型不同而对电池尺寸进行定制化生产,而不用受到圆柱形电池标准的限制。方形电池也曾一度被认为是最适合新能源汽车应用的电池设计。


目前方形电池在很多车型上都得到了应用,比如宝马的i系列车型、荣威ERX5、蔚来ES8,另外宝马3系以及8系新能源车型,也都采用了方形电池技术,宝马在当时也希望由此实现在新能源汽车上轻量化的目标。


软包电池


软包电池因为采用了叠加的制造方式,所以体积更小,能量密度更高,这关于我国新能源车市场的需求非常契合。软包电池同样可以像方形电池相同进行定制。尤其是关于混动车型来说,在考虑整车布局和配重时,软包电池的优势就更加明显了。因为软包电池追求更加纤薄的工艺,采用了比铝外壳重量更轻的铝塑膜包装,其纤薄的程度你甚至可以用手感觉到内部液态电池的流动。更轻的电池组能让整体车重更低,从而也为车企供应了更多的布局方法。随着技术的进步,越轻的单体电池在兼顾能量密度上的空间也越大。


目前通用旗下别克的VELITE5/VELITE5、凯迪拉克CT6插电、XT5混动版车型、日产的轩逸纯电都采用的是软包电池。总体来说软包电池更受韩系、美系车企青睐,现代以及通用汽车最新的新能源车型都采用了软包电池。


◆到底哪种更高级?


在目前的新能源车市场中,圆柱、方形、软包三种电池造型都有一定的使用比例,并没有绝对的好坏之分,只能说是各有优劣。


圆柱形电池由于发展时间较长,所以制造工艺也更加成熟,成本较低,同时也有固定的国际化标准来衡量产品优劣。不过在电池布局以及能量密度方面,圆柱形电池都还有着进一步的提升空间。


而方形电池和软包电池,虽然其在标准化上很难与圆柱电池相媲美,但其可以实现定制化的特点使其能够更好地与车辆相协调,能够满足不同厂商不同车型的特殊需求。尤其是软包电池,通过铝膜外壳的使用能在保证安全的同时提高效率,但受成本的制约现在并没有太多车企采用。圆柱、方形以及软包电池关于市场而言都有各自的价值,但圆柱形三元锂离子电池已经成为了目前的主流,这也是车企在权衡性能和成本后的折中选择。由于国内新能源乘用车市场兴起,大大刺激了国内软包电池市场。从十月份的动力锂电池装机数据来看,十月份方形电池的装机电量约4.47GWh,占比75%;软包电池装机电量约0.82GWh,占比14%;圆柱电池装机电量约0.65GWh,占比11%。


从市场占比来看,方形电池已经在乘用车领域占据头把交椅,软包电池凭借高能量密度和安全性等优势实现快速上升,唯独圆柱电池的市场占比呈现下降趋势。


软包电池市场占比快速上升的背后,是2018年补贴政策调整将补贴金额与电池系统能量密度直接挂钩。娄忠良表示,大批主机厂开始将旗下的新能源乘用车车型从圆柱电池倒戈至方形电池和软包电池,进而直接拉高了方形电池和软包电池的市场占比,推动软包和方形电池公司出货量的上升。


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