動力鋰電池的核心技術指標包括能量、能量密度、充放電率、循環壽命、安全性、壹致性和可靠性。其中,新能源汽車的續航裏程是在給定車重和正常行駛條件下,由電池的能量決定的。電池能量(Wh)等於能量密度(Wh/L)乘以電池體積(L),或者比能量(Wh/kg)乘以電池質量(kg)。因為新能源汽車的廠商要嚴格控制電池在某壹車型車身中所占的空間,在動力鋰電池體積不變的情況下,電池的能量密度越高,電池的能量越大,續航裏程越長。所以從2017開始,國家把動力鋰電池電芯的能量密度稱為單體能量密度。細胞打包成組後,整體能量密度會顯著下降,稱為系統能量密度。國家政策評估是將系統能量密度指標納入補貼評估範圍(詳見系列研究第二部分),促進動力新能源汽車和電池產業的技術發展。綜上所述,能量密度是設計動力鋰電池時需要考慮的最重要的指標。
動力鋰電池的壹致性是另壹個重要指標。單體電池的性能指標包括能量、內阻和開路電壓。電池系統中有許多串聯和並聯的單體電池(壹輛特斯拉使用的圓柱形18650電池多達5000~7000個)。如果很多單體電池的內阻不能高度壹致,當同樣的電流流過時,內阻大的電池會發熱,進而發生爆炸等安全事故。另壹方面,電池系統的能量和壽命存在短板效應(由系統中能量最小、壽命最短的電池決定)。因此,對於動力鋰電池生產公司來說,不僅要在實驗室生產出高能量密度的電池,還要保證電池生產的強壹致性,才能滿足車企對電池的要求。要保證電池的壹致性,需要先進的電池生產設備、嚴格的工藝控制和相關的配套技術。
(圖/文/圖:太平洋汽車網問答叫獸)