【干貨】淺析動(dòng)力電池功能輔件

某機(jī)構(gòu)的信息：2016年國(guó)內(nèi)鋰動(dòng)力電池企業(yè)出貨量合計(jì)達(dá)30.5GWh，同比增長(zhǎng)79.4%，比亞迪、CATL、沃特瑪、國(guó)軒高科前四占比62.5%，動(dòng)力電池行業(yè)儼然已經(jīng)進(jìn)入了行業(yè)寡頭格局，鴻海今年3月底10億入股CATL1.19%，其估值已經(jīng)達(dá)到了840億元，而動(dòng)力電池種類繁多的功能輔件，也伴隨著行業(yè)快速成長(zhǎng)。

動(dòng)力電池的功能輔件的種類

現(xiàn)在的行業(yè)趨勢(shì)來看，動(dòng)力電池廠商越來越朝著系統(tǒng)整體集成能力的tier1靠近，主要部件除了電芯要自己做，bms一些頂尖的動(dòng)力電池企業(yè)也選擇自己做，而除此之外其實(shí)還有很多功能輔件，這一塊大多數(shù)廠商均會(huì)選擇向上游二級(jí)或三級(jí)供應(yīng)商進(jìn)行采購(gòu)，這些主要包括：比如電池包的整體結(jié)構(gòu)件：如電池外殼，側(cè)板，電池底板；模塊與模塊間的高壓回路連接件，模塊的殼體，蓋板；方殼電芯的方通，蓋板，軟包電芯的鋁塑膜；正負(fù)極與極片的金屬軟連接，電芯與電芯間的跨界片；絕緣隔熱類的，電芯間的絕緣墊片，電芯內(nèi)的襯套，電池包的密封圈或者其他，當(dāng)然還有一些技術(shù)壁壘高的高壓器件，如繼電器，保險(xiǎn)絲（包括MSD），HVIL回路線束等，如果是液冷系統(tǒng)的話還會(huì)涉及到冷卻板，冷卻管，heater等器件。直觀一點(diǎn)，從第一電動(dòng)網(wǎng)李浩晨老師《簡(jiǎn)單易懂的動(dòng)力電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)講解》的文章里截了兩張圖，非常的清晰：

當(dāng)然這是個(gè)風(fēng)冷的包，包里和模塊上主要的結(jié)構(gòu)件大概都能看清楚，當(dāng)然電芯本身還有一些結(jié)構(gòu)件如下：

電池蓋板及方通示意圖

電芯內(nèi)絕緣襯套示意圖

實(shí)際各個(gè)廠家會(huì)因電池包設(shè)計(jì)和功能的不同而有選擇性的采用以上的大部分用于自己的產(chǎn)品之中，從而對(duì)動(dòng)力電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)完整性，絕緣性，熱管理及安全性進(jìn)行輔助功能的應(yīng)用。

動(dòng)力電池功能輔件的作用

承上所述，這些功能輔件的作用大致分一下，主要包括了結(jié)構(gòu)的完整性支撐，電芯間的功能連接，絕緣阻燃與密封，熱管理功能，高壓安全性保護(hù)：

當(dāng)然以上有很多設(shè)計(jì)的功能都是疊加的，不能完全區(qū)分開來，例如電芯的上蓋板既保證電芯結(jié)構(gòu)上的完整也通過安全閥等設(shè)計(jì)達(dá)到熱失控時(shí)泄壓的目的；電芯間的墊片既起到了功能上的絕緣阻燃也起到了結(jié)構(gòu)上的電芯壽命后期膨脹的緩沖等作用。

不同的功能輔件所要求的技術(shù)特性是不同的，例如電芯的殼體主要作為電芯內(nèi)活性物質(zhì)與外界全生命周期的屏障，因此耐久，耐腐蝕等性能顯得尤為重要；電芯間的跨接片又要求內(nèi)阻低通過大電流時(shí)發(fā)熱小，連接可靠性高，能通過振動(dòng)要求，而采用軟連接的多層金屬則又要保證焊接的質(zhì)量；而密封圈等設(shè)計(jì)又是出于對(duì)電池包的密封性能的要求，既不能過粉塵也不能過水，一般能整體通過IP67標(biāo)準(zhǔn)；繼電器則要求大電流通過時(shí)不粘連，能有效開關(guān)；因此整體上來看，不同的要求和材料決定了其本身的技術(shù)難度和壁壘。

動(dòng)力電池功能輔件的技術(shù)壁壘

單從市場(chǎng)應(yīng)用上來看，目前在乘用車型中高壓器件，鋁塑膜以及一些超薄水冷板設(shè)計(jì)上國(guó)外產(chǎn)品仍占據(jù)著一定的主導(dǎo)地位，而在金屬或塑料結(jié)構(gòu)件，隔熱或絕緣密封件上已是國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的天下。本文暫不討論目前國(guó)外產(chǎn)品仍占主導(dǎo)地位的功能輔件，顯然他們?nèi)跃哂幸欢ǖ募夹g(shù)壁壘，那么目前已經(jīng)國(guó)產(chǎn)化的功能件，例如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)件和絕緣密封件等還有技術(shù)壁壘嗎？

答案是肯定的。筆者早些年有幸參與過動(dòng)力電池的研發(fā)過程，在產(chǎn)品研發(fā)過程中也經(jīng)歷過類似于“蓋板又漏了”“安全閥怎么沒開”這種結(jié)構(gòu)件失效的情況，因此對(duì)鋰離子電池結(jié)構(gòu)件的重要性深有體會(huì)，現(xiàn)在隨著工藝的成熟與技術(shù)的進(jìn)步像筆者早些年遇到這些情況相信已經(jīng)越來越少了，壁壘消失了嗎？筆者認(rèn)為并沒有，其實(shí)技術(shù)的成熟并不意味著壁壘的消失，而是從技術(shù)難度所造成的壁壘，變成了其他因素的壁壘，筆者認(rèn)為主要在于以下三個(gè)方面，從高到低依次為：