【深度】動力電池“減重”為何如此難？

電動汽車車重降低10%，其續(xù)駛里程可增加5.5%，輕量化對電動汽車的作用非同小可。在國內外車企紛紛加速布局新能源汽車的激烈競爭環(huán)境下，以高續(xù)駛里程為賣點的電動汽車無疑更會受到市場的青睞。從某種意義上說，電動汽車輕量化技術的應用是決定車企能否“笑傲江湖”的殺手锏。

　　然而，“傳統(tǒng)汽油車輕量化不容易，電動汽車輕量化更是難上加難。”重慶長安汽車工程研究院副院長曹渡曾表示，而這也是業(yè)內共識。除了與傳統(tǒng)汽油車一樣，需要在車身材料、內部結構設計等方面“瘦身”外，由于與生俱來的“大心臟”——動力電池，使得一輛電動汽車比同級別傳統(tǒng)燃油車增重數(shù)百公斤，因此，動力電池“減重”則成為市場給車企布下的艱巨任務。而如何在保證安全和成本可控的條件下給電池減重，更成為困擾多數(shù)車企的一道思考題。 

　　“減重”為何如此難？

　　對于減肥的人來說，都希望投入最少的資金，達到最健康的減肥效果。同樣，提到動力電池輕量化，業(yè)內理所當然地會將其與安全和成本相關聯(lián)，達到“魚和熊掌兼得”的理想狀態(tài)。事實上，當動力電池輕量化被冠以“安全性高”和“成本可控”的界定后，無疑是被銬上了一道沉重的枷鎖，要想實現(xiàn)“理想”，腳下的步履仍很艱難。

　　給動力電池減重，意味著要提高電池的能量密度?，F(xiàn)階段，提升電池能量密度的可行方法無外乎削減對發(fā)電無貢獻的電池組配件重量和增加動力電池負極活性物質的單位重量。然而，每一種方法目前都存在著相應的制約因素。

　　削減對發(fā)電無貢獻的電池組配件重量，例如減少黏結劑、導電輔助材料等的確可以有效減輕動力電池的重量，但這種方法存在極限。此前，日產推出的改款Leaf通過該方法將車重由原來的1545kg減至1440kg。具體措施是，通過較少電芯外殼重量、減少用來固定電池模塊的螺絲釘數(shù)量、去掉支架多余的壁厚、減輕電池模塊外裝等，最終使得該車電池組能量密度由86Wh/kg提升到了92.9Wh/kg，車輛的實際工況續(xù)駛里程也由120km提升到了135km。然而，這種方法并非所有電池組都適用，對現(xiàn)階段大部分動力電池而言，在出廠時已經盡可能輕裝上陣，其所能夠削減的部位則少之又少。

　　而通過增加動力電池負極活性物質的單位重量或體積的容量來減輕動力電池重量的方法，對其中相關材料的開發(fā)一直以來都在進行之中。以被普遍采用的鋰離子電池為例，正極的LiCoO2一直以幾乎接近理論極限的容量被使用，電池容量的改善完全依賴負極性能。最初，負極材料采用焦炭時，充放電效率不過80%左右，而現(xiàn)在使用石墨的負極材料，效率已經超過了95%。然而，即便如此，該負極材料使得電池容量已經近乎飽和，且其所帶來的安全性和局部過熱的問題也一直被業(yè)內所關注。

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