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锂电池封装工艺
锂离子电池按照封装工艺不同分为方形电池、软包电池和圆柱电池。
锂离子电池按封装工艺不同分类
方形电池优点是封装可靠度较高、结构简单、单体能量密度较高、系统成组效率较高、稳定性相对较好,缺点是型号多,工艺难统一,单体差异性较大,使系统寿命低于单体寿命。
软包电池采用铝塑膜包装,优点是能量密度较高,电池内组小、循环寿命长,缺点是高端铝塑膜依赖进口、生产效率低、成品率不高。
圆柱电池硬壳封装可靠度较高,优点是电池一致性较高,工艺成熟,成本较低,电池产品良率、散热性能较好,但缺点是成组后散热设计难度大,系统能量密度较低。
三种锂离子电池优缺点分析
磷酸铁锂动力电池重回主导地位。近三年内,随着政策补贴力度下降,磷酸铁锂在成本、安全方面的优势逐渐显现,市场装机快速上升,市场占比逐年提升,2021年实现对三元电池装机量的反超,2022年上半动力电池份额增至到55%。
2018-2022H1年中国动力电池产品结构装机量占比变化
中国动力电池装机量保持高速增长势态,到2025年年均复合增长率达到49%。受中国新能源汽车快速增长拉动,中国动力电池装机量2022年上半年达到110.1GWh,同比增长109.8%,预计2022年装机量超过280GWh,2025年将超过750GWh。
高比能量方面,三元软包电池单体能量密度最高到达300Wh/kg。目前三元方壳电池单体比能量已接近300Wh/kg,系统能量密度达到255Wh/kg。磷酸铁锂刀片(方形)电池能量密度接近170Wh/kg,系统能量密度超过140Wh/kg。三元软包电池比能量已达到300Wh/kg,系统能量密度达到接近220Wh/kg。
动力电池单体结构体系能量密度发展历程
动力锂电主要技术方向
高安全方面,现阶段主要通过使用本体安全、过程安全、消防安全三种方式提升电芯安全性能。本体安全主要依靠难燃和不燃电解液、高熔点隔膜和正极材料改性和包覆来提高电池的本体安全。
动力电池安全防控技术
长寿命方面,磷酸铁锂电池使用寿命普遍高于三元电池。磷酸铁锂刀片电池使用寿命超过5000次,其次是三元软包电池,使用寿命超过3000次,再次是方形电池,使用寿命超过2000次,圆柱电池使用寿命稍低,约1000次左右。
快充性能方面,三元电池倍率均在由目前的2C左右向5C倍率发展,充电时间缩短60%。多家企业在提升三元电池补能速度,通过提升充电电压和电池大电流耐受度,提升电池快充性能。
中国动力电池技术分析及发展趋势
多家企业以储能电池入局储能电池市场
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