最近,韓國電池廠商LG新能源改變了(le)産品開發方向上的(de)戰略重點,宣布成立專項小組來(lái)開發方形電池。先前真锂新媒曾報道韓國電池巨頭們開始布局磷酸鐵锂技術路線,如今又開“卷”封裝技術路線。
01
從放棄到全力研發
LG新能源在方形電池技術路線上其實錯失了(le)一次良機。實際在電池封裝路線上,LG新能源一直以軟包技術見長(cháng)。随著(zhe)電池行業競争變得(de)激烈,2021年下(xià)半年,LG新能源曾推動方形電池的(de)開發,試圖豐富自家産品。不過,這(zhè)次推動并沒有持續多(duō)久,2022年,LG新能源宣布決定終止這(zhè)一研發項目。
據業界報道,當時(shí)LG新能源對(duì)方形電池項目的(de)商業可(kě)行性做(zuò)了(le)深入評估,結果顯示從市場(chǎng)及經濟角度考量這(zhè)一項目并不具備足夠的(de)競争力。具體而言,公司深入分(fēn)析後發現,方形電池關鍵環節諸如采購(gòu)零部件、生産設備配置以及整體制造流程上,都未能展現出明(míng)顯的(de)成本優勢。
不可(kě)否認,LG新能源憑借軟包電池上的(de)優勢手握通(tōng)用(yòng)、現代等插混車型的(de)訂單,但有時(shí)候不是自己不夠優秀,而是對(duì)手太過于強大(dà)。這(zhè)兩年,在中國新能源汽車市場(chǎng)帶動下(xià),動力電池市場(chǎng)持續變天,LG新能源不得(de)已再度撿起方形電池項目。
02
方形電池的(de)時(shí)代來(lái)了(le)?
如今的(de)動力電池市場(chǎng),軟包電池在夾縫中生存,方形電池則成爲主流。
軟包電池不受待見已經很久了(le)。即便從理(lǐ)論上來(lái)說,相較方形和(hé)圓柱電池采用(yòng)硬殼包裝,軟包電池遭遇熱(rè)失控後更不易爆炸。但實際中,對(duì)整個(gè)汽車電池系統影(yǐng)響最大(dà)的(de)因素在于單體電芯的(de)一緻性,而這(zhè)恰恰是軟包電池劣勢之一,也(yě)導緻搭載軟包電池的(de)電動汽車安全事故頻(pín)發。
早在2019年,搭載了(le)LG新能源軟包電池的(de)現代電動車就曾發生爆炸,此後,搭載了(le)同款電池的(de)通(tōng)用(yòng)、大(dà)衆、奔馳Smart電動車接二連三發生自燃。LG新能源付出了(le)幾十億美(měi)元的(de)代價,軟包電池的(de)口碑直線下(xià)跌。2022年,韓國市場(chǎng)調研機構SNE Research提出,全球使用(yòng)軟包電池的(de)主要車企正在轉向方形電池。
與此同時(shí),國内锂電産業鏈的(de)支持下(xià),方形電池迎來(lái)了(le)大(dà)發展。國内市場(chǎng),方形電池市場(chǎng)份額已超90%;而國際上,以歐洲市場(chǎng)爲例,據SNE Research最新數據,方形電池2023年市占率已達49%,遠(yuǎn)超2019年的(de)19%。
這(zhè)種轉變,标志著(zhe)方形電池的(de)時(shí)代到了(le)。截至目前,大(dà)衆、寶馬、豐田、現代等主流車企都開始選擇方形電池。
03
爲什(shén)麽方形電池更可(kě)靠
研究表明(míng)動力電池随著(zhe)充電循環次數的(de)增加會增加損耗,尤其是大(dà)功率快(kuài)充技術會導緻電池内部溫度升高(gāo),安全性不得(de)不擺在首位。對(duì)于新能源汽車而言,熱(rè)失控是最嚴重、也(yě)是最頻(pín)繁的(de)安全事故。
方形動力電池組通(tōng)常由多(duō)個(gè)方形電池單元組成,用(yòng)于存儲和(hé)釋放大(dà)量電能。由于動力電池組儲存的(de)能量較大(dà),一旦發生異常情況(例如過充、過放、高(gāo)溫等),可(kě)能會導緻電池組的(de)氣體産生、壓力升高(gāo),嚴重情況下(xià)甚至引發火災或爆炸。
爲了(le)确保電池組的(de)安全性,每一塊動力電池通(tōng)常會配備1塊防爆閥。防爆閥是一種安全裝置,可(kě)以控制電池内部壓力,将過壓或異常壓力及時(shí)釋放,以減少爆炸或火災的(de)風險。
方形動力電池防爆閥的(de)主要爆破原理(lǐ)是基于熱(rè)膨脹特性和(hé)壓力差的(de)原理(lǐ)。當電池内部氣體壓力超過防爆閥設定的(de)安全值時(shí),壓力差使得(de)閥門受到力的(de)作用(yòng),突破防爆閥的(de)限制,爆開閥門,将電池内部氣體排放出去。
但是新能源電池防爆閥的(de)爆破值通(tōng)常通(tōng)過工程設計來(lái)确定,具體數值會根據不同的(de)電池類型和(hé)設計要求而有所差異。一般要考慮電池的(de)最大(dà)充電和(hé)放電壓力,以及溫升和(hé)電流等因素。爆破值的(de)選擇還(hái)需要考慮防爆閥的(de)制造工藝和(hé)材料的(de)特性。
(電池防爆閥爆開圖)
而車企在方形動力電池防爆閥的(de)采購(gòu)商應要注意,在防爆閥爆破過程中需要滿足以下(xià)幾個(gè)要求:一是快(kuài)速的(de)反應速度,即能夠在電池内部氣體壓力達到危險值之前及時(shí)爆開閥門;二是可(kě)靠的(de)工作性能,即能夠在不同環境條件下(xià)正常工作,不受外界因素的(de)影(yǐng)響;三是持久的(de)使用(yòng)壽命,保證能夠長(cháng)期穩定地工作,避免頻(pín)繁更換。
建議(yì)選擇生産廠家統一的(de)電池防爆片标準件,減少開模的(de)費用(yòng)同時(shí)可(kě)以縮短研發周期,以達到降本的(de)目的(de)。在如今呼籲國産替代化(huà)背景下(xià),應保證電池防爆片的(de)一緻性及長(cháng)久的(de)安全性。