清研科普 | 动力电池电芯三种封装方式「方形、圆柱、软包」的优缺点是什么?

关于电池电芯的封装方式,市场上存在着不同的声音。像特斯拉的4680就是圆柱电池,宁德时代则主打方形电池,而孚能则专注于软包电池。那么,这三种封装方式——方形、圆柱、软包,它们各自的优劣势又是什么呢?为了解答这个问题,小编特意咨询了业内专家。专家笑着指引道:“咱们先看看图,了解一下这三种封装的具体形态吧。”
清研科普 | 动力电池电芯三种封装方式「方形、圆柱、软包」的优缺点是什么?-有驾
a. 圆柱电池:其标准化程度较高,主要有1865、2170、4680三种规格。它历史悠久,工艺相当成熟,早在1992年就由索尼公司率先推出。这种电池自动化生产程度高,产品一致性好,成本也相对较低。然而,它的径向导热性能不佳,卷绕层数受限,导致单体容量较小,需要大量单体组合,对电池热管理技术要求较高。另外,由于组合时空间利用率不高,加上钢壳较重,所以整体能量密度并不突出。
b. 方形电池:其工艺相对简单,对电芯有良好的保护作用,组合难度小,能量密度高于圆柱电池。但缺点是缺乏标准化,型号众多,工艺难以统一。过去方形电池主要采用卷绕工艺,如今如刀片电池则开始尝试叠片工艺。
c. 软包电池:其纤薄的外形使得能量密度更大,但强度相对较低,对制造工艺和成组技术都有更高的要求。封装形式还可以从另一个角度分为卷绕与叠片,其中圆柱电池仅适用于卷绕,软包电池则仅适用于叠片,而方形电池则两者皆可。
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综合来看,这三种封装方式各有千秋,都属于可用且好用的范畴。一旦车企选择了某种封装方式,除非封装工艺发生颠覆性的变化,否则不会轻易更改。未来哪种封装工艺能够脱颖而出,很大程度上将取决于哪家车企能够取得更好的发展。
例如,我们可以参考两段众所周知的历史事实:
特斯拉与松下共同发展的圆柱电池:特斯拉一直钟情于圆柱电池,其合作伙伴松下也一直专注于此。双方携手共进,2017年松下电池装机量高达9.9GWh,以16.7%的市场份额位居全球榜首。
中国新能源车与方形电池的紧密联系:中国新能源商用车电池需求量巨大,尤其是城市公交车基本都已实现新能源化,而方形电池深受其青睐。因此,供应商自然将方形电池作为首选,随后乘用车也跟随供应商的脚步采用方形电池。德国同样对方形电池情有独钟。目前中国市场上方形电池占据主流地位,随着中国新能源车行业的蓬勃发展,方形电池的发展前景自然也是一片光明。
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经过这番探讨,小编深有感触:这三种封装方式各有优势与不足,在实际应用中并无明显差距,关键还在于使用它们的车企如何发展。车企的兴衰,将直接决定封装方式的未来走向!
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