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2024年智能汽車電池系統:從需求增長到技術創新、車企入局電池環節

Monika觀察 ? 來源:電子發燒友 ? 作者:莫婷婷 ? 2024-12-18 01:23 ? 次閱讀

電子發燒友網報道(文/莫婷婷)隨著電動汽車銷售的持續增長,電動汽車的動力電池行業從供應鏈到技術正在以前所未有的速度迅速發展和演變。中汽協數據顯示,今年1至11月,我國新能源汽車銷量為1126.2萬輛,同比增長35.6%,新能源汽車銷量達到汽車總銷量的40.3%。同期,我國動力電池累計裝車量473.0GWh,累計同比增長39.2%。

那么,當前國內動力電池市場發展情況如何,國內新能源汽車在動力電池領域有哪些技術進展?


寧德時代成為豪華車型首選之一,動力電池企業產品持續迭代

新能源汽車區別于傳統汽車的地方就是“三電”:電池、電驅、電控,這三大系統構成新能源汽車最核心的三大系統。隨著新能源汽車在智能化、電動化的發展,動力電池系統、電驅系統也出現了變化。

中國汽車動力電池產業創新聯盟發布的數據顯示,1-11月,我國動力電池累計裝車量中以磷酸鐵鋰電池為主,占總裝車量73.6%,累計裝車量348.0GWh。三元電池的市場份額則退守至26.4%,累計裝車量124.7GWh。磷酸鐵鋰電池憑借其高安全性、循環壽命較長,以及在大規模應用時成本優勢更明顯等優勢在新能源汽車市場中逐漸占據優勢。

從動力電池企業來看,2024年1月到11月,我國新能源汽車市場有54家動力電池企業實現裝車配套,裝車量排名前十的分別是寧德時代、比亞迪、中創新航、國軒高科、蜂巢能源、億緯鋰能、欣旺達、瑞浦蘭鈞、正力新能、愛爾集新能源。寧德時代力壓一眾動力電池企業,裝車量占總裝車量的45.02%。比亞迪的裝車量占總裝車量的24.99%。寧德時代和比亞迪合計占據國內動力電池總裝車量的70%。

目前,寧德時代是大部分車企重要的電池供應商,數據顯示2024年1-10月,寧德時代在高端電動汽車市場份額達63%。第四屆J L POWER智能電動汽車新豪華度榜單顯示,在“純電轎車TOP5” “純電跑車TOP5”“純電SUV TOP5” “純電MPV TOP5”四大榜單中,奔馳純電G級 2025 款、問界M9 2024 款、寶馬i7 2023 款等共計20款車型中,75%車型搭載寧德時代電池。

寧德時代電池成為電動車的熱門選擇與其技術進展不無關系。2024年10月,寧德時代發布了驍遙超級增混電池,這是全球首款純電續航400公里以上兼具4C超充的增混電池。根據介紹,在材料方面,寧德時代使用了正極材料表面修飾技術+創新高壓電解液配方。在電池管理系統方面,寧德時代采用了BMS智能算法,實現SOC控制精度提升40%,純電模式電量使用率提升10%以上。在其他方面,驍遙超級增混電池還首創鈉AB電池系統集成技術,實現續航提升5%,采用了全溫域電量精準計算技術等。新款阿維塔11增程版已經用上了寧德時代驍遙超級增混電池。

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寧德時代發布驍遙超級增混電池(圖源:寧德時代)


裝車量排名僅次于寧德時代的比亞迪,在動力電池領域在不斷推進技術迭代。此前比亞迪刀片電池的推出鞏固了公司在新能源汽車領域的技術領先地位。消息指出,比亞迪將在2025年推出新一代刀片電池,續航里程和使用壽命都將進一步得到提升。

中創新航在2024年8月也發布了全場景新品,包括超級純電電池、超級增程電池、超級插混電池等。其中超級純電電池行業首發5V尖晶石化學體系,能量密度達240Wh/kg。超級增程電池行業首款5C超充增程電池,滿電續航可達500公里,將于2025年上市。超級插混電池是中創新航的第二代PHEV專用平臺產品,是磷酸鹽系圓柱電池,相比行業主流產品成本大幅度降低20%。

可以看到,隨著新能源汽車對動力系統的需求,動力電池也在持續進行技術革新以滿足市場和消費者的需求,包括從結構創新、材料創新、快充技術、電池管理系統的智能化、安全性能等各個方面都迎來提升。


各家車企的動力系統布局:從需求增長到技術創新

電池是新能源汽車產業鏈的強勢環節,同時也是占整車成本最高的部件,約占整車成本的40%。我們看到,不少汽車企業也開始涉足動力電池產業鏈。他們的布局分為兩種模式,一種是獨立布局,第二種是選擇和電池企業合作布局。

在合作布局方面,指的是車企不具備研發生產電芯的能力,僅有電池包或軟件層面研發能力,需要與電池企業合作,共同研發生產電芯或采購電芯,例如零跑汽車、小鵬汽車等。

電子發燒友網關注到,小鵬P7+系列采用億緯動力的磷酸鐵鋰LFP電芯,小鵬自主開發、生產電池包,電量分別為60.7kWh,76.3kWh、76.3kWh。根據介紹,小鵬P7+的動力系統具備電耗低、電池充電快的優勢。

在電耗方面,長續航Max版,百公里耗電量僅為11.6kW,這得益于其采用了800V高壓SiC碳化硅平臺、全新 SOC 電池解析技術,還搭載了AI 智能配電功能,實現了風阻系數Cd僅為0.206的超低風阻系數。在充電方面,小鵬P7+系列采用800V高壓平臺,充電10分鐘,續航可增加200km。

今年3月,蔚來宣布與寧德時代展開合作,雙方協作開展長壽命電池的研發。蔚來希望動力電池使用15年健康度依然高于或等于85%,相比現在的8年質保政策高出將近一倍。為此,蔚來從正極材料、負極材料、自研HPSE電解液等原材料等方面著手進行創新,針對電池還將采用恒溫熱管理技術等技術。

小米自從宣布電動汽車行業后,在電池領域的投入也不少。2023年12月,小米在小米汽車技術發布會上宣布公司打造了CTB一體化電池技術,CTB電池全球最高體積效率77.8%。電池包厚度僅120mm,線束減少了91%。小米還自研800V高壓碳化硅平臺。800V高壓碳化硅平臺已經成為新能源汽車的重要發展方向,據了解,問界M8也將擁有800V高壓碳化硅平臺,這也是業內對該車型高度關注的原因。

豐田也在汽車電池上力求創新,豐田認為“把油箱做大是套路,把電池做小才是技術”。因此豐田在電池小型化、輕量化上加大投入,全新開發的鋰電池系統,實現了體積縮小34%,重量降低44%。豐田還預告將在2027年到2028年推出高性能型鋰離子電池,成本降低10%,續航里程大于1000公里。

不難發現,隨著電池能量密度的提高,電池能夠實現小型化,電動汽車能夠實現更長的續航里程和更快的充電速度。同時,800V高壓碳化硅平臺的應用使得電動汽車在充電效率和動力性能上有了顯著提升。電池技術的升級促進了電動汽車各系統的集成化設計,例如“三合一”電驅動總成的集成化,智能電動驅動系統的發展打下基礎。

新能源汽車電池行業正在加速技術迭代,不管是電池企業還是汽車企業,都在試圖通過新品迭代提高公司的整體競爭優勢。可以預見,創新技術的出現,將給汽車行業帶來更多積極的影響。


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