为什么说电池冷却系统是新能源汽车必不可少的？
来源：宝鄂实业
2019-03-14 11:04
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众所周知，锂离子电池是新能源汽车普遍使用的动力电源，而这种电池往往都是利用小块的锂离子电池经过串并联组合而成，当它成为动力电源的那一刻起，温度适应灵敏、热失控等安全问题就一直困扰着我们，为解决这一问题，还需要专门搭配一套电池冷却系统。因此，不少人都在预想未来的电池，是不是就不再需要冷却系统了？
首先，从电池充放电的基本原理分析。学过物理都知道，电池充电实际是在补充电池内部的电子，而放电则是在消耗电池内部的电子，无论是充电还是放电都会伴随着电子的剧烈运动，这种剧烈运动带来的结果就是热效应，而且这种热效应是无法避免的，除非电池内部没有电子运动，但这是不可能的，所以，如果想要电池完全不需要冷却系统，恐怕得有超出我们认知的科学原理来支撑。
其次，从材料学的角度分析。截止到目前为止，只有丰田汽车发现了一种固态材料，这种材料与锂电池所用的磷酸亚铁锂材料完全不同，相比于锂电池，用这种固体材料制作的电池可减少70%的发热量。但是，即便减少了这么多的发热量，丰田汽车仍不敢宣称不再需要电池冷却系统了。另外，除了这种固体材料外，尚未有任何资料证明有一种可不发热完成充放电的材料。所以从这一角度，恐怕也难以实现不需要电池冷却系统。
最后，从技术的角度分析。即使有新的科学原理支撑以及新型材料的发现，就技术而言，我们也难做到不需要电池冷却系统。因为仅研发锂离子电池，我们就已经花费几十年的时间，至今也只有少数公司掌握核心技术，所以，从这一角度看也不大可能。
综上所述，从电池的性能和整体构造来看，未来的电池恐怕也难以摆脱冷却系统。因此，笔者更愿意相信，未来的电池使用的冷却系统肯定要比现在的简单但仍不可缺少。
根据彭博社的报道，特斯拉公司正在与宁德时代进行协商，为特斯拉的上海工厂提供动力电池。知情人士称宁德时代一直与特斯拉高管探讨电池的标准规格问题，不过这不保证双方一定会达成协议。
3 月 12 日早间，宁德时代发布公告表示，截至目前，公司未与特斯拉达成合作意向，尚未签署任何商务协议。
目前，特斯拉上海工厂已经破土动工。此前特斯拉敲定了将在上海建厂之后，外界就预期随着特斯拉落脚上海设厂生产，下一步要启动的就是特斯拉在中国本土采购供应链的深化扩张，特斯拉中国本土供应商将有机会较过去增加，而除了目前部份外围零配件供应商外，动力电池也是当时外界看好的特斯拉中国供应链热点所在。而以宁德时代目前在全球已进入领先梯队的技术、生产、市场份额实力来看，特斯拉与宁德时代的采购合作传闻虽然突然，却不让人意外。
对于日渐发展的电动汽车来说，动力电池可以说是核心中的核心。从产业上来说，新能源汽车的发展离不开动力电池的发展，动力电池作为新能源汽车的关键零部件，其技术水平及产业发展对推动电动汽车的规模化应用意义重大。
在这方面，目前特斯拉的动力电池是由松下独家供应，特斯拉和松下从 2009 年开始合作生产电动车电池提供给 Model S/X，后来，特斯拉和松下又联手设计制造了 21700 型号电池，目前特斯拉 Model 3 上搭载的便是该型号电池，它以最低的成本在电能储存、寿命和充电功率上都做到了世界一流，这是特斯拉 Model 3 具备业内一流续航能力的重要因素。
2019 年对电动汽车市场来说是极其关键的一年。对特斯拉来说，位于中国上海的工厂则计划将在年底前正式投产。特斯拉上海工厂是一个年产能可达到 50 万辆的超级工厂，这对于特斯拉用 Model 3 打开中国市场，以及未来向中国供应即将推出的电动 SUV 车型 Model Y 同样十分重要。
建立新工厂、开拓新市场，将直接拉动特斯拉的电池需求。因此，保障电池的稳定供应以及进一步降低成本也就成为了特斯拉现阶段需要考虑的关键问题。与此同时，特斯拉的产量还在不断提升，一直维持着松下独家供应的状态并不利于维持其供应的安全性，寻求第二个供应商能够降低电池供应的风险。
一直以来外界在猜测特斯拉会不会在中国寻求电池供应商。事实上马斯克在 2018 年 11 月就曾表示，上海工厂将生产所有的电池模块和电池组，并计划实现来源多元化，这句话也被认为是在暗示将在中国进行电池采购。此前也有传闻称特斯拉正与天津力神就电池供应合约进行磋商，不过后来特斯拉否认了此事。
对于特斯拉在中国寻求电池供应商，有业内人士认为，虽然国产锂电池和日韩还有一定的差距，但没有根本性的差距，国产电池与日韩电池在成本上的差距并不太大，但需要在产品质量稳定性和研发设计方面有进一步的提升。
根据中国储能网的报道，2018 年全球动力电池装机量为 92.5GWh，同比增长了 45.8%。其中宁德时代的装机量为 23.54GWh，拿下 25.4% 的市占率，排列 2018 年全球动力电池装机量第一，而松下的装机量则为 23.3GWh，以轻微的劣势排在第二。
此外，在一众国内电池厂商中，宁德时代在三元锂电池领域的布局也属领先，目前，宁德时代凭借其三元锂电池密度高、成本低的优势不仅拿到了上汽、北汽、蔚来等国内车企的订单，更是打入国际市场，与宝马、戴姆勒、大众、沃尔沃等达成合作，同时，宝马等国际大厂对产品高标准的需求大幅促进了宁德时代在技术方面的进步。
从以上两个方面来看，不管是出货量还是电池技术上，宁德时代都具备了和日韩电池巨头比拼的实力。
但需要注意的是在现阶段，宁德时代还不具有成本优势。根据著名分析机构瑞银于 2018 年下半年发布的一份报告显示，特斯拉与松下合作的锂电池生产技术正在不断压低成本，达到了 111 美元/kWh，为目前业内第一，而宁德时代则位于第四名，成本超过 150 美元/kWh，这其间存在高达 35% 的成本差距。
宁德时代的优势在于有更大的降价空间，瑞银认为，中国动力电池供应商将在 2020 年前后获得更多机会，在 2 到 3 年内将与松下的成本差距缩小到 10% 以内，这一时间点与特斯拉中国厂投产的日期不谋而合。
此外，按照计划，宁德时代将在 2019 年量产能量密度将达到 280kWh/kg 以上的 NCM811 电池 (镍钴锰三元锂)，若能顺利攻克技术难关，这款用钴量更低的电池也能够帮助降低成本。
这是宁德时代在未来能够在成本上与松下竞争的原因，这也有利于特斯拉的中国工厂更大程度地降低成本。
此外，众所周知的是特斯拉 Model 3 搭载的 21700 电池为圆柱形电池，有一位电池行业人士向 DeepTech 表示，尚不确定宁德时代是否能与特斯拉达成采购合作，但以目前市场上传出的消息来看，业界推测特斯拉可能会尝试使用圆柱形以外的解决方案，宁德时代所提供的方形软包电池在效能表现上或许有机会达到优于圆柱形电池的效果。从降低贸易形势不确定风险的角度来看，选择本土的电池供应也是一种更加保险的做法。
特斯拉和宁德时代如果能够在电池问题上达成合作，将能推动特斯拉在中国供应链实现进一步的本土化，对提升中国后汽车市场服务具有积极的影响。
在传统燃油车时代，中国零部件企业一直面临创新能力不足的问题，在产业发展中一直处于从属地位，尤其是在发动机、变速箱等核心零部件上的实力与国际厂商差距甚远。
而电动车的发展深刻改变着整个零部件体系，这给中国企业带来了机会。中国电动汽车产业在政府的重金支持下取得快速发展，目前中国已经成为全球最大新能源汽车市场，有业内人士曾指出，我国新能源车在"三电"，即电池、电控、电机方面还与先进水准存在差距，但差距不断缩小，在一些细分领域已经达到世界领先水平。
