鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:314次 | 2023年11月20日
新能源汽車鋰電池的成本怎么計(jì)算?
動(dòng)力鋰電池和電芯
目前新能源汽車采用的多是鋰離子電池,正極的活性材料重要有兩類,一類是鎳鈷錳鋰化合物(NCM),另外一類是磷酸鐵鋰(LFP);負(fù)極多是石墨(95%),加上一些添加劑。放電時(shí)鋰離子脫嵌,充電時(shí)鋰離子嵌入,形成放電或者充電電流。通常新能源汽車車載鋰離子電池多是由電芯、模組、電池包構(gòu)成;電芯是電池包的最小單元,模組則由多個(gè)電芯連接而成,電池包又由多個(gè)模組組成,另外加上電池管理控制模塊、連接端子等。假如把車載鋰離子電池包作為一個(gè)子系統(tǒng),那么電芯成本占的比例約為85%左右,所以,對(duì)電芯成本做一個(gè)精準(zhǔn)計(jì)算、找出重要的成本驅(qū)動(dòng)點(diǎn),然后進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化,是優(yōu)化電池包成本、做好新能源汽車整車成本企劃的重要路徑。
鋰離子電池電芯分解
本文只是描述了其中的一些分解步驟,不保證全面。鋰離子電池電芯分解,一定要在專業(yè)實(shí)驗(yàn)室里做,這是操作安全的保障!
首先,對(duì)鋰離子電池電芯進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間完全放電
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
作者用來(lái)分解的鋰離子電池電芯是方形電芯,電壓3.65V,容量255Wh,毛重1.4公斤
然后,在干燥實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行低溫操作,打開(kāi)電芯外殼,分別對(duì)正極膜、負(fù)極膜、隔膜厚度及外形尺寸進(jìn)行測(cè)量,其中,正極膜含活性化合物(NCM)和鋁基材,負(fù)極膜含活性化合物(Graphit)和銅基材,從而得到鋰離子電池電芯成本計(jì)算的重要材料輸入?yún)?shù)。
由此用觀昱機(jī)電技術(shù)(上海)有限公司的參照成本計(jì)算模型計(jì)算出這個(gè)鋰離子電池電芯的材料成本及其分布。
重要材料成本驅(qū)動(dòng)點(diǎn)分別是三元材料、電解液、銅膜等。優(yōu)化材料成本就是從這些材料成本驅(qū)動(dòng)點(diǎn)入手,比如三元材料(NCM),其中C是指昂貴的鈷材料,如何降低鈷材料的比例,是優(yōu)化材料成本的優(yōu)先選項(xiàng),從原來(lái)的NCM111,變?yōu)镹CM523,甚至NCM811,就是以新增鎳的含量,來(lái)降低鈷的含量,當(dāng)然,鎳含量的新增,也影響了電芯的穩(wěn)定性,所以,要在穩(wěn)定性和材料成本上,平衡優(yōu)化;另外,銅膜、電解液等也是有優(yōu)化空間的。
鋰離子電池電芯的制造,猶如面條的制作,可以分為約18個(gè)工序。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
其中攪拌、涂層、烘干、壓實(shí)、分卷、真空烘干、老化等工序是批次加工工序(batch),而切片、層疊、加注電解液、封裝等工序則為節(jié)拍制造工序。
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