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動(dòng)力鋰電池的核心技術(shù)指標(biāo)包括能量、能量密度、充放電倍率、循環(huán)壽命、安全性、一致性、可靠性等多項(xiàng)指標(biāo)。其中,在整車重量給定、正常工況行駛的情況下,重要由電池的能量決定新能源汽車的續(xù)航里程。電池能量(Wh)等于能量密度(Wh/L)乘以電池體積(L),或者比能量(Wh/kg)乘以電池質(zhì)量(kg)。由于新能源汽車生產(chǎn)商在某特定車型中要嚴(yán)格控制電池在車身中所占空間,因此在動(dòng)力鋰電池體積一定的情況下,能量密度越高的電芯,電池的能量越大,續(xù)航里程也就越長。因此,國家從2017年開始將動(dòng)力鋰電池能量密度[電芯的能量密度稱為單體能量密度,在電芯PACK成組后,整體的能量密度會(huì)有明顯下降,該能量密度稱為系統(tǒng)能量密度,國家政策考核的為系統(tǒng)能量密度]指標(biāo)納入補(bǔ)貼考核范圍(詳見系列研究第二篇),用以推動(dòng)動(dòng)力新能源汽車及電池行業(yè)技術(shù)發(fā)展。綜上所述,能量密度是動(dòng)力鋰電池設(shè)計(jì)時(shí)考量的最重要指標(biāo)。
動(dòng)力鋰電池的一致性是另一個(gè)重要指標(biāo)。單只電池的性能指標(biāo)包括能量、內(nèi)阻、開路電壓等。電池系統(tǒng)中串并聯(lián)的單體電芯個(gè)數(shù)很多(一輛特斯拉用到的圓柱18650電芯多達(dá)5000~7000只)。假如眾多單體電池的內(nèi)阻等方面不能保持高度一致,在相同電流流過時(shí),內(nèi)阻大的電芯就會(huì)發(fā)熱,進(jìn)而發(fā)生爆炸等安全事故。另一方面,由于電池系統(tǒng)的能量和壽命存在短板效應(yīng)(由系統(tǒng)中能量最小、壽命最短的電池決定)。因此,關(guān)于動(dòng)力鋰電池生產(chǎn)公司來說,不僅要在實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)出高能量密度的電池,還要保證生產(chǎn)電池的一致性較強(qiáng),才能滿足車企對(duì)電池的要求。保證電池的一致性要有較為先進(jìn)的電池生產(chǎn)設(shè)備、嚴(yán)格的流程管控以及相關(guān)配套技術(shù)。