中國儲能網(wǎng)訊:自2011年奧迪、寶馬、戴姆勒、保時捷、大眾聯(lián)合推出48V系統(tǒng)以來,由于其既可以滿足車載負(fù)載及性能提升需求,又能緩解全球范圍內(nèi)對于節(jié)能減排的政策壓力,因此正在成為主流車企的共同選擇。
近日,“萬向A123獲上汽通用10億美元新訂單”的消息席卷朋友圈。萬向集團(tuán)稱,已中標(biāo)上汽通用260萬套48V系統(tǒng)超級磷酸鐵鋰電池。
數(shù)據(jù)顯示,上汽通用2016全年完成銷售188.7萬輛。這意味著,上海通用下給萬向的訂單,已遠(yuǎn)超其目前的年銷售總量。
“顯然,48V產(chǎn)品在傳統(tǒng)汽車中標(biāo)配化趨勢已然在上海通用率先啟動,三年后,如果全國的所有汽車全部搭載該系統(tǒng),對于動力電池企業(yè)而言,可能將醞釀出比新能源汽車還龐大的市場總量?!备吖ぎa(chǎn)業(yè)研究院副院長高小兵表示。
所謂48V系統(tǒng),其實(shí)是一種低混合動力系統(tǒng),也可以把它看成是起停系統(tǒng)的升級版。該系統(tǒng)電壓為48V,用能量小于一度電的功率型鋰電池代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鉛酸電池,用BSG電機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的啟動電機(jī)和發(fā)電機(jī)。
該系統(tǒng)不但具有怠速啟停功能,還具有發(fā)動機(jī)停機(jī)滑行、滑行與制動能量回收、加速助力和電巡航功能。更重要的是,其單車成本不會超過5000元人民幣。
高工鋰電網(wǎng)了解,除了通用和歐洲各大車企,包括福特、現(xiàn)代、起亞等企業(yè)也在積極開發(fā)48V系統(tǒng),在國內(nèi),包括吉利、一汽、比亞迪、長城等已經(jīng)確認(rèn)會引入48V系統(tǒng)。
根據(jù)IHS預(yù)測,2025年全球48V系統(tǒng)裝車量將超過1100萬輛。
巨大的潛在市場之下,國際國內(nèi)電池企業(yè)都已是摩拳擦掌,江森自控、日立、SAFT、A123等均推出了針對48V輕混的專用電池。在國內(nèi),根據(jù)高工鋰電網(wǎng)調(diào)研,包括寧德時代、力神、中航鋰電、超威等電池企業(yè)也都做好了相應(yīng)技術(shù)儲備。
高工產(chǎn)研鋰電研究所(GGII)數(shù)據(jù)顯示,預(yù)計到2020年,全球48V系統(tǒng)鋰電池的市場空間將達(dá)200億元人民幣。
節(jié)油減排壓力下車企新選擇
全球范圍內(nèi)環(huán)保減排的壓力,是車企選擇48V系統(tǒng)的最大動力。
在排放法規(guī)中,歐盟要求最為嚴(yán)格,到2020年百公里油耗要降至4L,每公里二氧化碳排放低至95g。
在國內(nèi),根據(jù)工信部修訂的《乘用車燃料消耗量限值》和《乘用車燃料消耗量評價方法及指標(biāo)》,至2020年,所有企業(yè)生產(chǎn)的乘用車平均油耗必須降至5.0升/100公里。
中汽協(xié)秘書長董陽認(rèn)為,單純靠提高發(fā)動機(jī)的燃油效率達(dá)到排放目標(biāo)基本是不可能完成的任務(wù),汽車混動化,純電動化是最佳技術(shù)路線。純電動化雖然是汽車的終極目標(biāo),但是由于高成本以及續(xù)航問題,無法在短期內(nèi)大量普及。
而48V輕混系統(tǒng)相比豐田等日系車企采用的高壓混動系統(tǒng)而言,成本更低,卻可以達(dá)到高壓混動系統(tǒng)大部分節(jié)能效果,按照德爾福的測算,48V輕混系統(tǒng)是高壓輕混系統(tǒng)成本的30%,能達(dá)到高壓輕混系統(tǒng)70%的節(jié)能效果。
基于此,包括董陽在內(nèi)的很大一部分業(yè)內(nèi)人士的一致共識是,同發(fā)展新能源汽車一樣, 48V的汽車改革,均是應(yīng)對這個嚴(yán)苛油耗限值和排放要求的辦法之一。
除了減排降耗,48V系統(tǒng)對于整車的加速、降噪、更多車載設(shè)備的支持等都會有明顯的提升。
在2016年11月舉行的廣州車展上,長安推出了48V的量產(chǎn)車型-新逸動藍(lán)動版。長安汽車動力總成研究院先期技術(shù)及混合動力主管侯聰介紹,該車型一方面可以通過一些自動回饋以及智能怠速停機(jī),能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)油15%。
另一方面,在動力性上,因?yàn)榘l(fā)動機(jī)在低轉(zhuǎn)速的時候,動力表現(xiàn)不是太好,而48V正好為低轉(zhuǎn)速的動力提供很好的助力,使得此時的動力能有15%到25%的提高。另外,在舒適性方面,啟動的噪音和傳統(tǒng)車相比減少了5分貝,并且通過控制策略的優(yōu)化,啟動時間從0.8秒降低到了0.4秒?!?
高工鋰電網(wǎng)調(diào)研,未來3~5年,國際國內(nèi)主流車企都會陸續(xù)推出自己的48V系統(tǒng)車型,乘用車領(lǐng)域?qū)⒊尸F(xiàn)從微混、高壓混動、插電式混動、純電動的產(chǎn)品線同步發(fā)展,汽車動力總成開始邁入各類動力方式相組合和融合的時代。
動力電池企業(yè)布局新藍(lán)海
巨大的市場潛力之下,國際和國內(nèi)主流動力電池企業(yè)都已經(jīng)摩拳擦掌,積極儲備48V系統(tǒng)電池技術(shù)和產(chǎn)品。
根據(jù)GGII調(diào)研,除了萬向A123,江森自控、日立、SAFT等均推出了針對48V輕混的專用鋰電池。而在國內(nèi),寧德時代、中航鋰電、力神、超威等動力電池企業(yè)也都做了技術(shù)和產(chǎn)品布局。
天津力神動力電芯開發(fā)部部長張娜介紹,48V系統(tǒng)對于電池具有較高的門檻,最基本的要求包括:工作的溫度范圍要達(dá)到零下40—70度;連續(xù)充電功率要5千瓦以上;脈沖充電是12千瓦,脈沖放電是13千瓦;壽命最基本也是8—10年。
張娜介紹,力神開發(fā)的48V系統(tǒng)電池采用三元體系,通過正極和負(fù)極材料的納米化和球型化來提升電池的倍率性能。按照力神規(guī)劃, 2020年,其高功率電池功率密度將提升到5000瓦/每公斤。
事實(shí)上,力神的做法也是國內(nèi)企業(yè)進(jìn)行48V系統(tǒng)電池開發(fā)時的共識。
萬向A123負(fù)責(zé)人介紹,其提供給上汽通用的48V系統(tǒng)電池,是在納米磷酸鐵鋰技術(shù)基礎(chǔ)上開發(fā)而成,并對負(fù)極材料研究作了改進(jìn)和優(yōu)化。該產(chǎn)品由14個8安時電芯組成,電池高度96毫米,電芯功率密度3千瓦/公斤,電池功率密度2千瓦/公斤。
作為動力電池領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè),寧德時代在該領(lǐng)域的布局同樣值得關(guān)注,在國內(nèi)一次技術(shù)論壇上,寧德時代趙昂博士介紹了其車載混動儲能系統(tǒng)開發(fā)進(jìn)展。
趙昂介紹,根據(jù)整車企業(yè)的需求,寧德時代已經(jīng)規(guī)劃了三代48V產(chǎn)品,第一代產(chǎn)品主要主要實(shí)現(xiàn)基本的啟停、加速、能量回收功能,采用12~13個10安時電芯的pack。第二代產(chǎn)品將實(shí)現(xiàn)更高的節(jié)油減排效率,在電池上采用15-30安時電芯的pack,第三代產(chǎn)品則將提供更多的電氣功能,在電池上將采用25-40安時的電芯pack。預(yù)計其第一代產(chǎn)品將在2017年實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化量產(chǎn)。
值得注意的是,作為新的應(yīng)用產(chǎn)品,48V系統(tǒng)電池的技術(shù)還需要在多個方面不斷完善,一是對于成本和安全性的權(quán)衡,二是對于產(chǎn)品壽命的預(yù)測和判斷,三是模組的標(biāo)準(zhǔn)化,四是Pack層面的重量、熱管理、密封問題的完善;五是對于電池故障的診斷。
GGII分析認(rèn)為,盡管市場空間及利潤廣闊,但是48V系統(tǒng)電池對于企業(yè)的技術(shù)開發(fā)能力具有較高的門檻,這意味著,未來幾年,真正能在該領(lǐng)域唱主角的只會是國際及國內(nèi)第一梯隊(duì)動力電池企業(yè),并不會給二三線企業(yè)太多的市場機(jī)會。