小鹏火速辟谣!软包电池“皮薄馅大”,其实是落后技术?

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划重点

01小鹏汽车官方辟谣称,小鹏P7+使用的是湖北亿纬动力有限公司提供的方形铝壳磷酸铁锂锂离子电池,并非网传的软包电池。

02软包电池具有柔软性和可弯曲性,造型设计、尺寸上的定义更灵活,但结构强度不够,成组时需要额外的塑料支架支撑。

03由于软包电池在国内不流行,相应的电池回收拆解服务体系也存在巨大挑战,电池拆解工艺复杂且不成熟。

04然而,软包电池在智能手机等领域仍有广泛应用,或许等到固态电池商用之后,软包电池有机会重出江湖。

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一项“陌生”的新能源汽车技术,因为一场造谣事件被摆上台面。
短视频博主长沙小莫电车在一段视频中声称,小鹏P7+采用的是软包电池。小鹏P7+是近期新能源汽车中的大热门产品,一点“风吹草动”自然会引起广泛关注,软包电池这一说法很快就被小鹏官方辟谣。
官方表示,小鹏P7+实际上使用的是湖北亿纬动力有限公司提供的方形铝壳磷酸铁锂锂离子电池,并非网传的软包电池,并呼吁广大网友勿信谣、勿传谣。
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(图片来自小鹏汽车)
大家好奇的还是,软包电池究竟是博主“随口一说”,还是真实存在的新能源汽车技术。汽车制造商和汽车博主之间的矛盾,为何一度让软包电池成为“过街老鼠”?
车规级电池“元祖”,软包电池输在“不够硬”
不同于现阶段讨论都奇高的固态电池、锂电池,软包电池在很长一段时间里,都属于是“班上的小透明”,成绩还不错,但关注的人不多。
真要追溯起来,软包电池在上世纪90年代就开始发展,1998年便有技术团队尝试应用在汽车之上。从新能源汽车发展的角度看,软包电池技术足够“历史悠久”。
其实软包电池就是一种采用铝塑膜作为包装材料的电池,不同于传统金属外壳电池,软包电池的特点是具有柔软性和可弯曲性,造型设计、尺寸上的定义更灵活。
由于没有金属外壳,软包电池更轻,能量密度也更高,比如天津力神曾开发过一款能量密度高达303Wh/kg的软包电池。远景动力(前身AESC)、蜂巢能源、LG化学、亿纬锂能等主流电池品牌,都制造过车规级软包电池。
具体到产品,全球第一款真正意义上的大规模量产纯电车型日产聆风,就搭载了一块AESC提供的24kWh软包电池。而根据2022年数据,欧洲销量前20名的电动汽车里,有12款采用了软包电池,比如斯柯达Enyaq、大众ID.3等。自主品牌当中,也有不少采用软包电池的新能源车型,多用于PHEV产品以及纯电商用车。
但软包电池不入流,逐渐被硬壳电池取代,并非没有理由。
首先软包电池的铝塑膜供应体系十分单一,而且主要依赖进口,软包电池在国内并不流行,铝塑膜等关键原材料的供应渠道十分单一,生产效率一般,成本也比较高。其次软包电池结构强度不够,成组时需要额外的塑料支架支撑,直接抵消了软包电池能量密度高的优势。
电池性能和容量衰减上,软包电池都不如主流的方形铝壳电池包。再加上软包电池在国内不流行,相应的电池回收拆解服务体系也存在巨大挑战,电池拆解工艺复杂且不成熟,还容易引发事故。
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(图片来自吉利银河
更重要的还是安全问题,软包电池的结构耐用性不如方形铝壳电池,极端情况下(比如激烈碰撞)有电解液泄漏,导致热失控的风险。而软包电池本身采用的还是富液设计的电解液,简单来说就是化学性质更活跃,烧起来更猛烈。
此外,由于独特的软包覆设计,软包电池的结构强度远不如硬壳电池,内部结构复杂,热量释放困难。一旦遇到超出软包电池设计能力的冲击,热失控也就是分分钟的事情。
因为使用软包电池,比亚迪曾在2022年因电池组缺陷问题召回了6万多辆唐DM-i车型。路上自燃的新能源汽车,或多或少都有可能是软包电池热失控惹的祸。
电池安全本就是消费群体最为敏感的部分,动力电池放在汽车底盘上,本身就要经受许多考验,比如弹起的小石子,以及容易划伤底盘的沟坎,电池包的工作环境十分恶劣。
小鹏汽车对软包电池的说法固然敏感,第一是P7+作为公司中为数不多的爆款产品,市场关注度高,一点“风吹草动”就会引发退单潮。第二是软包电池的安全性堪忧,正好是消费者最为担心的部分。
这位博主的的说法也没有什么事实支撑,小鹏汽车几乎没有使用过软包电池,关键还是软包电池本身技术不够“硬”。
曾经某辆纯电汽车因为路面的小石子弹到电池包上,导致电池包热失控车辆起火。马斯克的态度也很明确,强调特斯拉永远不会使用软包电池。
所以说近两年中国汽车制造商都意识到了软包电池跟不上市场需求,纷纷转投化学性质更稳定的硬壳电池和材料体系,以及成本更低的磷酸铁锂电池。但这并不代表软包电池已经彻底退出历史舞台,国内外市场仍有活跃的身影。
大家的认知已经开始转变,还在用软包电池无疑是在消费者的雷区上跳舞,主流的乘用车应该不会再用了。
安全第一,汽车电池“欺软怕硬”
为了安全性,车企干掉了软包电池,主流的新能源乘用车几乎不会再出现软包电池。但从技术结构看,软包电池只是输在了构造和原材料供应上,用上硬壳电池不代表车企“万事大吉”,里面的电池仍然有失控的风险。
因为本质上,主流的锂电池方案都少不了电解液,电池热失控的主要原因是内部隔膜断裂,造成正负极短路,引发剧烈的化学反应。无论如何,给电池增加一层“装甲”是最合适的办法,就比如铝壳或钢壳电池。
除了特斯拉的大圆柱电池之外,超过90%的新能源车型都采用方形硬壳电池方案,但不同造车企业的设计方案有很大区别。新能源汽车的动力电池包大都是方形,便于电池摆放,车企也可以根据电芯热扩散系数,建立更合理的电池间距。
也有车企更进一步,搞出了“电芯倒置”或“躺式电芯”的结构,如果电池热失控实在无法处理,至少能够让热量不影响周边的电芯,又或者是把能量朝地面释放,尽量不影响成员空间的安全。
先不说配套的材料体系和隔热等复杂工程,只有硬壳电池才能做到相对特殊的摆放方式。
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(图片来自小鹏汽车)
为了宣传自家动力电池包很“硬”,车企前前后后组织了许多次“电池折磨测试”,重摔电池包、用仪器切割/穿刺电池包、盐水泡电池包、火烧电池包,还有在沙石路面拖行电池包等手段层出不穷,目的只有一个,就是证明给大家看自家电池包很安全。
这一系列极端测试,如果给软包电池,恐怕第一轮就要“投降”,只能说行业和市场淘汰软包电池选择硬壳电池是正确的。并不是说中国没有能力让铝塑膜国产化,有技术之余,路线选择也是至关重要。
固态电池商用后,软包电池才能重出江湖?
需要知道的是,新能源汽车时代,智能化虽然起到越来越重要的作用,但消费者最关注的核心,仍然是动力电池的可靠性和安全性。
每年都会有新能源汽车自燃的新闻,每一条就搞得电车司机人心惶惶。事实上新能源汽车的自燃率已经在降低,根据国家消防救援局的数据,2022年第一季度新能源车自燃率约为万分之0.7179,到了2023年第一季度,这一数字已经降低至约万分之0.4437。即便如此,仍然有许多人认为新能源汽车的电池是“定时炸弹”。
大家的担忧不无道理,因为新能源汽车爆燃速度很快,留给乘客逃生的时间很有限,从动力电池出现明火,到蔓延到驾驶室,大概只有一分钟。
这位博主造谣小鹏P7+搭载软包电池,也侧面证明大家对软包电池有一定的认知,知道其“软肋”,以此来抹黑。
新能源汽车电池安全依旧是重中之重,攻占消费者的心智,造车企业没有捷径可走,只有狂卷电池安全这一条路。行业完成软包电池到硬壳电池的转变,也可以视为车规级电池安全的进步。
那么软包电池一定没有出路吗?其实不然,智能手机上采用的主流电池方案就是软包电池的一种,现在还好好的。
不过我们也不能马上对软包电池“判死刑”,新能源汽车行业主打“多条腿走路”,或许等到固态电池商用之后,电解液退出历史舞台,软包电池就有机会重出江湖。