楠木軒

電動車電池解析,電動車的心臟什麼構造?漲價漲在哪兒?

由 緱風彩 發佈於 綜合

文/桃李

隨着新能源市場的穩步發展,新能源汽車在市場的滲透率不斷提高,不少車企也開始將逐漸停產燃油車的計劃提上日程,並將自己的發展重點向純電動的方向轉變。但是從目前的市場情況來看,新能源汽車的發展似乎進入了瓶頸期,首先是續航焦慮的問題遲遲沒有得到解決;其次是隨着市場需求的增長,新能源的上游原材料產業紛紛漲價。而這些問題都指向了一個地方,那就是電動車的電池。

提到電池大家並不陌生,從我們使用的日常設備,如手機、電腦等,到航空航天領域,電池都發揮着至關重要的作用。而對於電動車而言,電池就像它的心臟一般,承擔着給車輛輸送能量的作用,那麼今天就帶大家剖析一下電池的內部構造,看看電動車的“心臟”長什麼樣,漲價都漲在了什麼地方。

我們都知道電動汽車的動力來自多個互聯模塊組成的電池組,其中的每個模塊由數十到數百個鋰離子電池組成,所以下面我們就從單個鋰離子電池來研究其內部構造和成本分佈。

鋰離子電池是指鋰離子(符號為Li+)嵌入化合物為正、負極的二次電池,也就是我們常説的充電電池。它主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作,例如充電時,Li+從正極脱嵌,經過電解質嵌入負極,負極處於富鋰狀態;放電時則相反,而這個過程主要是通過以下的組成部分來完成的。

首先是正極,由正極材料+ 導電劑 + 粘合劑 (PVDF) + 集流體(鋁箔)組成,正負極材料不但要活潑,還要具有非常穩定的結構,才能實現有序的,可控的化學反應。目前常見的正極材料有鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、鎳鈷錳三元等材料,而根據正極材料的不同可分為鈷酸鋰電池、磷酸鐵鋰電池、錳酸鋰電池、三元鋰電池等。

而鋰離子電池的負極是由負極活性物質碳材料或非碳材料、粘合劑和添加劑混合製成糊狀膠合劑均勻塗抹在銅箔兩側,經乾燥、滾壓而成。活性物質既要求是好的能量載體,又要相對穩定,還要有相對豐富的儲量,便於大規模製造。

在正負極之間還有一層隔膜,厚度一般為8~40μm,在電池體系中起着分隔正負極、阻隔充放電時電路中電子通過、允許電解液中鋰離子自由通過的作用,可在電池充放電或温度升高的情況下有選擇地閉合微孔,以限制過大電流、防止短路,其性能的優劣直接決定了電池的整體性能。目前市場上的隔膜主要有單層PP,單層PE,雙層PP/PE,三層PP/PE/PP複合膜等。

最後是電解液,它在電池中起到傳輸離子的作用,主要由高純度的有機溶劑、電解質鋰鹽、和必要的添加劑等原料,在一定條件下、按一定比例配製而成。電解液讓鋰離子擁有更高的電導率,提升電池的充放電效率,而其熱穩定性對鋰離子電池的安全性和循環壽命有非常大的影響。

看完了電池的內部構造,我們再來説説電池漲價的是哪個部分。相關數據顯示,單個鋰離子電池的成本主要包括六個方面,從高到低分別是正極佔51%;製造過程佔24%;負極佔12%;隔板、電解液和電池外殼各佔7%、4%和3%。上文中我們説到了電池可以根據正極材料進行分類,主要是因為構成正極材料的金屬需求量非常大,而這也是正極成本如此之高的原因所在。

與此同時,最新數據顯示,鋰、鈷、鎳等動力電池主要原材料均大幅漲價。自2021年12月21日以來,鎳的報價由原來的不到15萬元/噸,漲到3月20日的22萬元/噸;鈷的華東市場報價從不到49萬元/噸漲到56.6萬元/噸;磷酸鐵鋰生產價由原來的不到10萬元/噸一路上漲到超15萬元/噸,漲幅接近60%。所以現在大家知道動力電池漲價是因為什麼了吧。

總結:

新能源汽車想要進一步發展,不斷突破電池方面的技術瓶頸是一個關鍵,這還有很長一段路要走,另外,隨着相關政策的引導以及新能源市場趨於穩定,相信後續新能源的價格應該也會歸於穩定。