NCM电池的使用和妥协

汽车电子设计2021-04-06 06:32:36

   Umicore在AABC EU上面讲了《Insights into NMC degradation processes for high energy systems:How far can we push》,有幸获得了这两份材料,结合雷诺讲的《ZOE Battery Durability,Field Expericece and Future Vision》理一个思路出来:

备注:本文是基于两份材料做出的一些描述,各位根据手里的电池样品测试数据自行比对。

1)在发展三元的过程中,我们收获了高能量密度、低成本,代价也是有的,循环次数和安全性

2.1 不同材料的配比的估算结果

2.2 NCM各材料高温45度1C的循环工况

后面看到不同的单体电池,更需要注意整车的功率情况,需要调整额定功率与容量的搭配

A)从电芯上限死了应用的可能性

    等比放大车辆,不同车重和车辆状态,需要的额定功率是不同的,我们这么对比大车需要更大的功率,需要配更大的电池,额定功率/kwh有个平衡线的,能量密度的提高一点点带来的好处其实给抹平了不少

这是目前国内五家做电动SUV的厂家的功率数据,小型和紧凑型SUV做做还行,往大了再做重一些和大一些的SUV,这个电芯抗额定功率带来的循环衰减还是有压力,电芯的能量密度锁在了220Wh/kg,需要横盘一段时间了

如上图所示,热是一方面,功率做高了,爽是爽了,不知不觉循环的压力也上去了

B)单体的截至电压,在安全之外,也在寿命上直接产生作用,SOC开窗策略可能需要更复杂一些

常温下循环

  • 如果考虑配大电池和较小功率总成系统,后面在快充阶段如果照顾单体温升和温差是主要难题

  • 现在车辆的能量可能从80%下降到70%,降本使然

45度下循环:对比以下的图,把钱花在散热系统上还是哪里。为了进一步增加可能性,后面串数会缩减至92~96S,给提高上限电压留点空间,SiC器件需要顶上来了,后面电池开了较高的电压,带来其他用电负载更高的潜在失效率

备注:这个需要和老板再讨论下,从整车能量情况,余量是多了,但是问题单个差异性可能更大了

2)未来车辆可能分成重载使用和轻度使用,BEV发展的策略还是会保留一部分原有体系,不同车辆的价格梯度和使用习惯是影响纯电动车辆VTS属性的关键

现阶段2017~2020年,我们能拿到的电芯SOP的产品,在一步步爬上来,走略早一些的,先遇到一些问题

从车辆角度来看,消费者的使用习惯不相同,原本我们预期随着加大电池容量,整个车辆在生命周期里面的循环次数会下降。但是随着电池容量加大,潜在的一次充满的半径拉大,使得车辆的使用习惯会慢慢摆脱单纯的城市用车的考虑,往外走,客观上也对于循环次数的期望增加了

我是觉得纯电动汽车当前的发展,对于质保和三包,需要鼓励相对重载的使用。需要数据后台针对不同使用习惯的消费者来调整策略,如果每天开不了多少公里的消费者,以后不能充太满了。手里拿的东西是使用限制的,消费者使用是分化的,只是从几个方面分类几种使用条件,这就带来挺大的电池寿命维护压力

  最后,以后电动汽车的车辆残值是真不好算,通过T-box里面调取在整个寿命周期里面使用过程,然后做个个性化评估可能可行一些。越发展,原来SOR里面的要求慢慢被妥协,更多的东西需要给更新掉