众所周知,随着新能源市场需求的打开,动力电池市场需求正在不断增加,相关动力电池企业也不断加速“抢食”锂电这块市场。在激烈的市场竞争下,市场逐渐形成了方形、软包、圆柱“三足鼎立”的局面。
圆柱、方形、软包三种动力锂电池的内部构成要素其实区别不大,都是锂电池,核心差异在于圆柱和方形电池主要采用金属材料作为外壳,而软包锂电池采用铝塑膜作为封装外壳。
方形
方形电池有采用卷绕和叠片两种不同的工艺。方形的优势在于其结构非常简单,不像圆柱电池采用强度较高的不锈钢作为壳体及具有防爆安全阀的等附件,所以整体附件重量要轻,能量密度较大。
另外,方形电池还有内阻小、循环寿命长、封装可靠度高、耐受性好等优势,在国内市场占据了一定份额。
目前,市面上做方形的企业有宁德时代、比亚迪、国轩动力、亿纬锂能、力神、中航锂电、迈科新能源、中天科技、力信能源、南都电源、哈尔滨光宇、骆驼电池等。
软包
不同于主要使用不锈钢外壳或铝制外壳的方形电池和圆柱电池,软包电池则因为采用了叠加的制造方式,所以追求的是更加纤薄的体积,在同容量密度下重量也是最轻的。
另外,软包还具有尺寸变化灵活、比能量高、重量轻、内阻小、循环次数多、不易爆 炸等优点。值得一提的是,在能量密度越大的情况下,软包的优势将会更加凸显。而这也是其决胜市场的“利器”之一。
但在通往软包电池的技术之路上,仍有很多现实问题。首先是铝塑膜技术成本高、国产技术水平有限,尤其是在叠片技术工艺上的把控,要求要比卷绕要求更高,品控问题会直接影响电池寿命以及安全问题。
目前目前中国生产软包电池的企业有多氟多、中航锂电、万向、中信国安、微宏动力等。
值得一提的是上汽通用五菱、吉利、长城、众泰、知豆、江铃、长安、昌河、陕汽通家等乘用车企,以及宇通、福田、中通、南京金龙、东风、湖北新楚风、湖南中车时代、奇瑞商用车、安凯、厦门金龙、申龙、江铃控股、青岛一汽等商用车企,都开始采用软包动力电池。
圆柱
圆柱电池具有很多优点,如循环性能优越、可快速充放电、输出功率大、生产工艺成熟,产品良率高等。而这些也是其区别于方形和软包的“法宝。” 但同时缺点也十分明显,包括圆柱外形导致的空间利用率低、径向导热差导致的温度分布问题等。
目前市场上做圆柱的企业包括苏州安靠、比克电池、力神、国轩高科、珠海银隆、远东福斯特、智航新能源、上海德朗能、东莞振华、亿纬锂能和天鹏电源等。
简单总结:
圆柱形电池,因为其工艺成熟,再加上受到特斯拉青睐,一直备受关注;
方形电池,因为其安全性好,也是主流的技术路线之一;
软包电池的发展,得益于消费类电子往体积小,轻薄化发展的趋势。
根据相关数据显示,2019年一季度国内动力电池总装机量为12.32GWh,其中方形电池装机量10.11GWh,同比增长205%,软包电池装机量1.2GWh,同比增长200%,圆柱电池装机量1.01GWh,同比增长44%。
综合来看,方形、软包、圆柱电池各有优势,市场需求量日益增加,在一段时期内仍会保持“三足鼎立”的局面。
虽然目前市场上的主流仍以方形为主,不过从以上数据分析来看,软包的市场增量非常明显。从全球市场和技术特征来看,下一代动力电池商业化之前,方形、软包和圆柱电池将并存于电动汽车市场。
全固态电池技术成熟后,软包电池的优势会进一步显现软包电池在新能源汽车市场的渗透率将会不断提升,未来软包锂电池会在各类型电池中占比有望突破50%,不过,这将会是一段漫长的过程。