动力电池尺寸规格统一:不是单纯的大小问题

原创 2020-01-17 12:32  阅读

  尽管我国动力电池产业在近一、两年的时间里呈现出爆发性增长趋势,且已经实现了几十万辆新能源汽车的配套,但由于配套新能源汽车车型众多,电池仓尺寸不一,且电池生产制造技术不同等原因,造成装配的动力电池没有统一的尺寸规格。除了常见的18650圆柱形电池外,还有几十种不同规格的圆柱、方型、软包电池装配在不同型号的纯电动汽车上。而电池尺寸规格的不同,所带来的不仅仅是单纯的电池大小或者单体容量的不同,也影响着电池企业生产制造、整车配套以及电池回收等多个方面。

  中国汽车技术研究中心电池首席专家王芳认为,电池标准尺寸的统一,不但可以降低电池生产成本,还可以为后期的梯次利用提供一些便利。由于从事动力电池标准与检测等工作,王芳建议,统一动力电池尺寸规格,应该从单体模块开始,并一直延伸到系统层面,而电池模块标准的制定是其中的关键环节。一方面,整车对动力电池的要求通常会延伸到模块级别;另一方面,动力电池的梯次利用以模块为层级比较容易实现。

  同济大学汽车学院院长余卓平则认为,动力电池的尺寸规格统一,同样可以降低汽车生产企业大规模生产的成本。他表示,汽车工艺以量取胜,规模化生产将有效降低生产成本,这样新能源汽车才更容易让普通百姓接受。此外,车用动力电池比普通储能电池性能更高,淘汰下来的动力电池完全可以作为储能电池,供储能电站使用。这也要求动力电池尺寸实现标准化与规范化。

  而多名业内专家也表示,动力电池尺寸标准的统一,首先可以减少电池单体生产企业的生产和研发成本,减少从研发到量产,再到市场应用的时间成本和不确定性。其次可以减少系统集成和整车企业对电池单体外形选择上的工作量,缩小电池应用端技术积累周期,提高产品竞争力。再次,统一动力电池尺寸标准,可以在电池回收再利用过程中,提升不同企业产品的兼容性。

  此前,很多企业就已经意识到动力电池尺寸标准统一的重要性。业内熟知的特斯拉,很早就推出了利用旧动力电池进行家庭储能的Powerwall系统。对此,专门从事锂离子电池相关研究的美国斯坦福大学教授崔屹,对特斯拉的电池模组设计方法给予了肯定。他表示,由于在电池生产阶段将电池包的模式、标准进行统一,这样把替换下来的特斯拉电动汽车动力电池用于储能系统就变得十分便捷。而如果未进行相关标准的统一,在回收阶段,不同尺寸的电池将会带来很多麻烦。

  国内企业如比亚迪,在电池尺寸的统一方面也卓有成效。比亚迪股份有限公司技术部经理江文锋表示,比亚迪“电芯的生产基本是一个尺寸型号对应一条生产线”,且从研发阶段就开始向国家标准或欧洲标准靠拢,以避免不必要的成本支出。他表示,比亚迪商用车电池模组已经基本实现标准化,并能够通过不同的拼装结构满足不同车型的需求。

  近两年开始发力锂离子动力电池领域的超威集团,率先在行业内提出的“一度电标准模块”技术方案,也成为破解动力电池梯次利用问题的良方。“一度电标准模块”指电压48V、容量21AH的标准模块,每个模块可单独使用,也可以组装到不同车型上。在使用中,每个模块都可独立控制,接受监测,并可与监控平台保持实时通讯。除了在使用时可以保证模块的一致性,“一度电标准模块”也可以提高电池在梯次利用阶段的利用率,解决回收难题。

  动力电池尺寸标准,看似只是一个“大小”的问题,却影响到企业运营、电池使用以及回收等多个方面。动力电池尺寸标准的统一,不但可以引导国内动力电池产品的规模化生产,强化动力电池的全生命周期管理,也将促进电池产业的可持续发展。

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