今天小編分享的科技經驗:車圈嫌棄軟包電池:小鵬緊急辟謠,特斯拉永不使用,歡迎閱讀。
一項 " 陌生 " 的新能源汽車技術,因為一場造謠事件被擺上台面。
短視頻博主長沙小莫電車在一段視頻中聲稱,小鵬 P7+ 采用的是軟包電池。小鵬 P7+ 是近期新能源汽車中的大熱門產品,一點 " 風吹草動 " 自然會引起廣泛關注,軟包電池這一說法很快就被小鵬官方辟謠。
官方表示,小鵬 P7+ 實際上使用的是湖北億緯動力有限公司提供的方形鋁殼磷酸鐵锂锂離子電池,并非網傳的軟包電池,并呼籲廣大網友勿信謠、勿傳謠。
(圖片來自小鵬汽車)
大家好奇的還是,軟包電池究竟是博主 " 随口一說 ",還是真實存在的新能源汽車技術。汽車制造商和汽車博主之間的矛盾,為何一度讓軟包電池成為 " 過街老鼠 "?
不同于現階段讨論都奇高的固态電池、锂電池,軟包電池在很長一段時間裡,都屬于是 " 班上的小透明 ",成績還不錯,但關注的人不多。
真要追溯起來,軟包電池在上世紀 90 年代就開始發展,1998 年便有技術團隊嘗試應用在汽車之上。從新能源汽車發展的角度看,軟包電池技術足夠 " 歷史悠久 "。
其實軟包電池就是一種采用鋁塑膜作為包裝材料的電池,不同于傳統金屬外殼電池,軟包電池的特點是具有柔軟性和可彎曲性,造型設計、尺寸上的定義更靈活。
由于沒有金屬外殼,軟包電池更輕,能量密度也更高,比如天津力神曾開發過一款能量密度高達 303Wh/kg 的軟包電池。遠景動力(前身 AESC)、蜂巢能源、LG 化學、億緯锂能等主流電池品牌,都制造過車規級軟包電池。
具體到產品,全球第一款真正意義上的大規模量產純電車型日產聆風,就搭載了一塊 AESC 提供的 24kWh 軟包電池。而根據 2022 年數據,歐洲銷量前 20 名的電動汽車裡,有 12 款采用了軟包電池,比如斯柯達 Enyaq、大眾 ID.3 等。自主品牌當中,也有不少采用軟包電池的新能源車型,多用于 PHEV 產品以及純電商用車。
但軟包電池不入流,逐漸被硬殼電池取代,并非沒有理由。
首先軟包電池的鋁塑膜供應體系十分單一,而且主要依賴進口,軟包電池在國内并不流行,鋁塑膜等關鍵原材料的供應渠道十分單一,生產效率一般,成本也比較高。其次軟包電池結構強度不夠,成組時需要額外的塑料支架支撐,直接抵消了軟包電池能量密度高的優勢。
電池性能和容量衰減上,軟包電池都不如主流的方形鋁殼電池包。再加上軟包電池在國内不流行,相應的電池回收拆解服務體系也存在巨大挑戰,電池拆解工藝復雜且不成熟,還容易引發事故。
(圖片來自吉利銀河)
更重要的還是安全問題,軟包電池的結構耐用性不如方形鋁殼電池,極端情況下(比如激烈碰撞)有電解液洩漏,導致熱失控的風險。而軟包電池本身采用的還是富液設計的電解液,簡單來說就是化學性質更活躍,燒起來更猛烈。
此外,由于獨特的軟包覆設計,軟包電池的結構強度遠不如硬殼電池,内部結構復雜,熱量釋放困難。一旦遇到超出軟包電池設計能力的衝擊,熱失控也就是分分鍾的事情。
因為使用軟包電池,比亞迪曾在 2022 年因電池組缺陷問題召回了 6 萬多輛唐 DM-i 車型。路上自燃的新能源汽車,或多或少都有可能是軟包電池熱失控惹的禍。
電池安全本就是消費群體最為敏感的部分,動力電池放在汽車底盤上,本身就要經受許多考驗,比如彈起的小石子,以及容易劃傷底盤的溝坎,電池包的工作環境十分惡劣。
小鵬汽車對軟包電池的說法固然敏感,第一是 P7+ 作為公司中為數不多的爆款產品,市場關注度高,一點 " 風吹草動 " 就會引發退單潮。第二是軟包電池的安全性堪憂,正好是消費者最為擔心的部分。
這位博主的的說法也沒有什麼事實支撐,小鵬汽車幾乎沒有使用過軟包電池,關鍵還是軟包電池本身技術不夠 " 硬 "。
曾經某輛純電汽車因為路面的小石子彈到電池包上,導致電池包熱失控車輛起火。馬斯克的态度也很明确,強調特斯拉永遠不會使用軟包電池。
所以說近兩年中國汽車制造商都意識到了軟包電池跟不上市場需求,紛紛轉投化學性質更穩定的硬殼電池和材料體系,以及成本更低的磷酸鐵锂電池。但這并不代表軟包電池已經徹底退出歷史舞台,國内外市場仍有活躍的身影。
大家的認知已經開始轉變,還在用軟包電池無疑是在消費者的雷區上跳舞,主流的乘用車應該不會再用了。
為了安全性,車企幹掉了軟包電池,主流的新能源乘用車幾乎不會再出現軟包電池。但從技術結構看,軟包電池只是輸在了構造和原材料供應上,用上硬殼電池不代表車企 " 萬事大吉 ",裡面的電池仍然有失控的風險。
因為本質上,主流的锂電池方案都少不了電解液,電池熱失控的主要原因是内部隔膜斷裂,造成正負極短路,引發劇烈的化學反應。無論如何,給電池增加一層 " 裝甲 " 是最合适的辦法,就比如鋁殼或鋼殼電池。
除了特斯拉的大圓柱電池之外,超過 90% 的新能源車型都采用方形硬殼電池方案,但不同造車企業的設計方案有很大區别。新能源汽車的動力電池包大都是方形,便于電池擺放,車企也可以根據電芯熱擴散系數,建立更合理的電池間距。
也有車企更進一步,搞出了 " 電芯倒置 " 或 " 躺式電芯 " 的結構,如果電池熱失控實在無法處理,至少能夠讓熱量不影響周邊的電芯,又或者是把能量朝地面釋放,盡量不影響成員空間的安全。
先不說配套的材料體系和隔熱等復雜工程,只有硬殼電池才能做到相對特殊的擺放方式。
為了宣傳自家動力電池包很 " 硬 ",車企前前後後組織了許多次 " 電池折磨測試 ",重摔電池包、用儀器切割 / 穿刺電池包、鹽水泡電池包、火燒電池包,還有在沙石路面拖行電池包等手段層出不窮,目的只有一個,就是證明給大家看自家電池包很安全。
這一系列極端測試,如果給軟包電池,恐怕第一輪就要 " 投降 ",只能說行業和市場淘汰軟包電池選擇硬殼電池是正确的。并不是說中國沒有能力讓鋁塑膜國產化,有技術之餘,路線選擇也是至關重要。
需要知道的是,新能源汽車時代,智能化雖然起到越來越重要的作用,但消費者最關注的核心,仍然是動力電池的可靠性和安全性。
每年都會有新能源汽車自燃的新聞,每一條就搞得電車司機人心惶惶。事實上新能源汽車的自燃率已經在降低,根據國家消防救援局的數據,2022 年第一季度新能源車自燃率約為萬分之 0.7179,到了 2023 年第一季度,這一數字已經降低至約萬分之 0.4437。即便如此,仍然有許多人認為新能源汽車的電池是 " 定時炸彈 "。
大家的擔憂不無道理,因為新能源汽車爆燃速度很快,留給乘客逃學生的時間很有限,從動力電池出現明火,到蔓延到駕駛室,大概只有一分鍾。
這位博主造謠小鵬 P7+ 搭載軟包電池,也側面證明大家對軟包電池有一定的認知,知道其 " 軟肋 ",以此來抹黑。
新能源汽車電池安全依舊是重中之重,攻占消費者的心智,造車企業沒有捷徑可走,只有狂卷電池安全這一條路。行業完成軟包電池到硬殼電池的轉變,也可以視為車規級電池安全的進步。
那麼軟包電池一定沒有出路嗎?其實不然,智能手機上采用的主流電池方案就是軟包電池的一種,現在還好好的。
不過我們也不能馬上對軟包電池 " 判死刑 ",新能源汽車行業主打 " 多條腿走路 ",或許等到固态電池商用之後,電解液退出歷史舞台,軟包電池就有機會重出江湖。