新能源汽车行业跟踪报告:动力电池结构创新技术频出 旨在打造差异化优势

2021-10-13 00:49:43

蔚来汽车:三元铁锂电池

三元铁锂电池由磷酸铁锂电芯和三元锂电芯混搭组合而成。三元铁锂混装电池包共有118 颗电芯,其中104 颗是磷酸铁锂电芯,14 颗是三元电芯,分布在电池包的四端,电池包的绝大部分电量来自于磷酸铁锂电芯。磷酸铁锂电芯与三元电芯的组合方式可灵活多变。电池包内的铁锂电芯与三元电芯的配比可灵活多变,可通过提高磷酸铁锂电芯的数量来降低整个电池包成本。

精准的双体系SOC 估算法将传统铁锂SOC 计算误差从10%降低到3%。三元铁锂电池用三元锂电芯作为标尺,实时校准磷酸铁锂在平台段的SOC,而在高低段利用磷酸铁锂的优势,校准三元锂的SOC,为此开发了双体系SOC算法,充分发挥三元铁锂双体系的优势。同时首次开发大功率电池包内DCDC高低压转换系统,实现快速、实时、均衡的SOC 校准。

三元铁锂电池低温续航表现提升。基于完整的热管理软硬件体系设计,三元铁锂标准续航电池包(75kWh)相比磷酸铁锂电池包,低温续航损失降低25%。

中航锂电:One-Stop bettery 电池技术

“无盖板”和模块化极柱设计是One-Stop bettery 技术的主要变革点。传统的方形电芯中有独立的盖板结构件,且极柱布置在盖板上,根据电芯出极耳的方式不同,可分为一端出极耳和两端出极耳。传统方形电芯的输出极都是垂直于电芯结构的窄面,而One-Stop bettery 则将输出极垂直布置于电芯大面,并布置在两端,并采用了模块化极柱技术。基于此设计,One-Stop bettery技术可将盖板集成掉,形成“无盖板”设计。

One-Stop bettery 原创技术众多。设计创新方面,包括超薄壳壁,多维壳体成型,多功能复合封装、一体桥接电连接,模块化极柱、柔性泄压等技术。

工艺创新方面,其推出的超高速复合叠片速度高于卷绕,原位无尘装配技术可对电芯直接封装,此外还有集流体直连焊接技术、高速薄壁焊接技术等。

原创技术让电池包在诸多方面有明显优化。One-Stop bettery 技术使动力电池产品性能有所提升。其中磷酸铁锂电池支持700km 续航,三元电池支持1000km续航。

长城汽车:大禹电池

大禹电池安全性能高,热失控试验下能抗1000高温、不起火不爆炸。根据大禹电池进行的NCM811 电池热失控测试结果看,其安全性能表现优异。测试中连续发生3 次多个电芯集聚触发热失控,温度最高达到1037,电池包内气压达到三次高峰,瞬间最高气压约16kPa,大禹电池通过灭火系统抑制电池包外溢烟雾最高温度低于100, 避免了对周围产生二次伤害。

大禹电池采用“变堵为疏”的设计理念,通过八大核心技术实现电池安全防护。大禹电池主要设计思想是“变堵为疏”,有别于传统“以堵为主”的电芯控制技术,将热失控后产生的气火流按照设计通道安全疏导出电池包外。

同时通过热源隔断、双向换流、热流分配、定向排爆、高温绝缘、自动灭火、正压阻氧、智能冷却八大全新设计理念,实现电池安全防护。

投资建议:新能源汽车是道路交通领域实现碳中和的必经之路,建议关注以下投资主线:1)各细分领域具备全球竞争力的稳健龙头:宁德时代恩捷股份璞泰来天赐材料容百科技中伟股份先导智能天奈科技等。

2)深耕动力及储能电池的二线锂电企业:亿纬锂能国轩高科欣旺达孚能科技鹏辉能源等。3)锂电材料环节其它基本面优质标的:中科电气当升科技新宙邦星源材质德方纳米嘉元科技格林美多氟多等。

4)受益于全球电动化的零部件龙头:汇川技术三花智控宏发股份科达利等。5)产品驱动、引领智能的新势力:特斯拉蔚来小鹏汽车理想汽车等。

风险提示:全球新能源汽车销量不及预期。

(文章来源:华创证券)

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