“混搭模式”成為動力電池系統(tǒng)新風(fēng)向

近期，蔚來汽車（以下簡稱“蔚來”）宣布正式推出三元鐵鋰標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航電池包，該電池包采用三元鋰配方與磷酸鐵鋰配方混裝的方式，相比于老款70千瓦時電池包，不僅增加了容量，還提升了循環(huán)壽命。有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，蔚來這一舉措打破了三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池之間的界限，是有益嘗試。

競爭壓力催生新模式

中科院院士歐陽明高曾在9月公開表示：“三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池混合，將成為動力電池系統(tǒng)的新方向?！蔽祦碥囀鞘讉€將這一系統(tǒng)商業(yè)化的車企。據(jù)蔚來官方介紹，該公司將磷酸鐵鋰電芯和三元鋰電芯組成的組合型電池模組，用串聯(lián)連接的方式集成在一個電池包內(nèi)，從而構(gòu)成了“混搭式”電池系統(tǒng)。

其實(shí)，動力電池“混搭”的趨勢早有體現(xiàn)。今年7月，寧德時代發(fā)布了鈉離子電池，在系統(tǒng)創(chuàng)新方面，同樣開發(fā)了AB電池系統(tǒng)解決方案，即把鈉離子電池與鋰離子電池兩種電池按一定比例進(jìn)行混搭，集成到同一個電池系統(tǒng)里，通過精準(zhǔn)算法進(jìn)行不同電池體系的均衡控制。

那么，動力電池“混搭”趨勢出現(xiàn)的原因是什么？新能源與智能網(wǎng)聯(lián)汽車獨(dú)立研究者曹廣平認(rèn)為，當(dāng)前動力電池原材料價格上漲，新能源汽車整車補(bǔ)貼逐漸退坡，競爭壓力催生新技術(shù)乃至產(chǎn)品變化的新方向。

“現(xiàn)在三元鋰電池原材料里的鈷和鎳都是進(jìn)口的，近期漲價較為厲害，尤其鈷元素的地球儲量有限，按照現(xiàn)在新能源汽車的發(fā)展速度，2025年地球上的鈷元素將供不應(yīng)求。而動力電池‘混搭’模式能把一部分容量用不含鈷的磷酸鐵鋰代替，減少鈷元素需求。”北方工業(yè)大學(xué)汽車創(chuàng)新中心研究員張翔指出。

行業(yè)發(fā)展過渡措施

“由于目前電池的技術(shù)路線各有優(yōu)劣，單打獨(dú)斗都很難完全達(dá)到用戶對車輛性能的需求?！辈軓V平認(rèn)為，當(dāng)前鋰離子電池的各條技術(shù)路線已接近于理論上的儲能密度天花板，電池“混搭模式”是最后合力頂起“行業(yè)發(fā)展天花板”的過渡措施。

根據(jù)蔚來官方消息，與主流三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池相比，三元鐵鋰標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航電池包低溫續(xù)航損失降低25%，實(shí)現(xiàn)整包低溫性能提升；同時相比原三元鋰70千瓦時電池包，三元鐵鋰標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航電池包做到了同體系能量密度提升14%，也使得ES6、ES8等各款汽車的續(xù)航里程相應(yīng)的增加了30-35公里，缺點(diǎn)是重量有所增加。

安全性方面，三元鐵鋰電池繼承了磷酸鐵鋰電池的優(yōu)勢，確保在熱失控后不會引發(fā)連鎖反應(yīng)至起火爆炸。

事實(shí)上，無論是蔚來的三元鐵鋰電池包，還是寧德時代的鈉鋰電池包，這類AB混合電池包都能夠降低成本、彌補(bǔ)能量密度短板，兼顧發(fā)揮兩種電池材料的綜合優(yōu)勢性能。

同時，張翔也提出，“混搭”會增加系統(tǒng)復(fù)雜度，導(dǎo)致開發(fā)成本的增加。“以前沒有出現(xiàn)過動力電池‘混搭’，原因在于汽車的設(shè)計要簡單化不是復(fù)雜化，三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池的特性以及材料都不同，導(dǎo)致單體電池的電壓、放電電流以及充放電的特性都不同?，F(xiàn)在把這兩種電池放在一起混搭，其控制系統(tǒng)會非常復(fù)雜，電池體積也會增大，總體來講這種做法目前還有待商榷?！?/span>

適用于利潤空間較高車型

業(yè)內(nèi)有分析認(rèn)為，蔚來、寧德時代目前只是率先發(fā)布了創(chuàng)新思路和技術(shù)，未來AB混搭的電池方案也會繼續(xù)跟隨迭代升級。

“目前，‘混搭’的電池在成本、安全、一致性、電池管理、電池?zé)峁芾怼?biāo)定、壽命等方面的工作，電池企業(yè)乃至車企都在做，完全試驗(yàn)裝車成功乃至量產(chǎn)還需要一個過程。理論上說，兩類電池性能上互補(bǔ)后總體性能越優(yōu)，成本都較低，才是占優(yōu)的路線，實(shí)踐中也必須追求這一點(diǎn)。”曹廣平表示。

曹廣平還指出，當(dāng)前判斷電池混搭路線是否可行的關(guān)鍵，是電池“混搭”后的綜合性價比。“電池混搭時，會產(chǎn)生為兩類電池的組織開發(fā)、生產(chǎn)工藝、質(zhì)量控制等付出的兩類運(yùn)營成本。在電池內(nèi)部的設(shè)計上，也會有兩類電池的設(shè)計和兼容乃至融合的軟硬件開發(fā)成本，這些成本上的提高換來的綜合性價比更高才有意義?！?/span>

同時，張翔提醒：“因?yàn)槲祦淼能囆褪蹆r較貴，利潤空間較高，因此做這種復(fù)雜的‘混搭’系統(tǒng)具備可行性。但如果是在一些10—20萬左右的車型上就不合適了，增加其系統(tǒng)成本，競爭力就會下降。另外，‘混搭’系統(tǒng)在電池容量較大的情況下才能擁有優(yōu)勢。”