新能源汽车的高压电池也需要!TA的角色如今更重要?

发布日期:2024-11-11· 中国汽车报网 记者:赵建国 编辑:李沛洋
记者:赵建国 编辑:李沛洋

据了解,新能源汽车中大多车型上都有一键启动功能,但部分新能源汽车用户可能并不清楚,从一键启动到智能座舱的诸多功能,并不是直接使用高压的动力电池,而是依靠传统燃油车常用的低压电源。目前,车载低压电源正由以往的铅酸蓄电池向锂电池快速演变。

近日,有机构发布的报告指出,目前国内外众多新能源车企都在快速推进车载低压电池“去铅化”。数据表明,2023年中国乘用车12V锂电池市场规模23.2亿元,到2028年市场规模将达到103.6亿元,年复合增长率达到34.8%。

作用重要无可替代

低压电池在新能源汽车上的作用是无可替代的。

在实际应用中,车灯、雨刷器、喇叭、收音机、仪表盘、玻璃升降器、中控锁、车联网系统等汽车电子辅助系统均以12V低压电压运行,零部件供应商也是以该标准进行生产和制造。而纯电动车及混动车辆中所用的高压动力电池,主要用于汽车电机驱动。

“纯电动车启动前,高压动力电池默认是断开的状态,在开始工作输出功率之前,需要有一个装置将动力电池的开关打开。一般使用继电器,而继电器的驱动则需要另外一个12V的低压电源。”西安工业大学微电子技术实验室工程师魏冬向《中国汽车报》记者介绍,一方面,车载低压电池有利于保护车内电子系统。同时,在远程唤醒功能或哨兵模式等特殊情况下,低压电池为车辆提供必要的电力支持,从而降低能耗和潜在的安全风险。同时,即使在寒冷的天气条件下,低压电池依然能够确保车辆基本功能的正常运转,如车门的开启、电子制动辅助系统的控制等。另一方面,在某些紧急情况下,如高压动力电池发生故障或出现高压电池断电情况时,低压电池可以作为备用能源为一些关键功能供电,确保车辆的基本功能,如保证方向盘的电子助力、电子制动系统不会失效。

“特别需要注意的是,新能源汽车维修一定要断开低压电源,按照规范流程操作处理。”北京科技大学教授曾欣告诉记者,与传统燃油车有很大不同的是,新能源汽车维修时,专业维修人员要做好绝缘防护,首先要关闭电源开关,断开低压电池负极线并采取临时绝缘包覆。再断开车上的维修开关,等待至少5-10分钟后,对新能源汽车的高压电容器进行放电。再断开高压线束,待车辆高压电容放电达到安全要求后,才能进行维修。

加速铅酸换锂变迁

目前,国内外新能源车企都在推进将新能源汽车上的低压铅酸电池向低压锂电池的更换。

新能源汽车低压电池由铅酸电池换成锂电池的主要原因有多个方面。魏冬认为,从目前的市场看,锂电池的安全性能已经有显著提升,特别是有越来越多的车企开始采用性能相对更为稳定的磷酸铁锂电池,而且锂电池的使用寿命是铅酸电池的数倍,磷酸铁锂电池耐低温性能较好,支持快充,能量密度现在也达到了一定水平,因此锂电池有了更多优势。

曾欣表示,由于近期电池级碳酸锂价格在较低位置徘徊,所以锂电池的成本逐渐降低,而铅酸电池的价格在上行,两者之间的成本差距在缩小,综合评价下来,锂电池特别是磷酸铁锂电池有更多优势。

现阶段,磷酸铁锂低压电池能量密度高、循环寿命长、温度性能好、有利于环保的性能几乎得到业界公认,其体积大概是铅酸电池的60%左右,而重量仅为后者的30%左右,磷酸铁锂电池的循环寿命可以达到3000次左右,基本与整车寿命拉齐,远优于铅酸电池。充电倍率也更大,充电更高效。因此,车企才将低压电池迭代的目光盯向了锂电池。

技术替代正在加速

当前,新能源汽车正在走向普及。从前景看,随着汽车电动化及智能化进程加速,智能座舱域、智能驾驶域的功能日渐丰富,车辆对于汽车低压电池的性能要求也日益增高。“这些广泛的用途,也缩短了铅酸电池在汽车中的使用寿命,频繁更换电池容易影响消费者的体验感。”魏冬认为,这也会制约汽车向更高程度智能化的进步。相比较而言,锂电池持续大倍率放电的能力更强、循环性能更好、能量密度更高,尤其是在亏电时稳定性更好,所以,电动汽车生产企业甚至包括部分燃油车企业正在将低压电池从铅酸路线切换为锂电路线。

总体来看,汽车低压锂电池行业处于发展初期与高速成长期之间的阶段,未来具有很大的发展前景,尤其是在节能与新能源汽车行业。随着政府对新能源汽车的扶持政策逐渐加大、市场产能的逐渐释放、技术应用领域的日益拓展,市场潜在市场空间广阔,行业内企业逐渐增多,未来市场竞争可能会加剧。

目前,当汽车进入“冰箱彩电大沙发”时代,对低压电池的需求更多,低压电池市场的竞争也在逐渐升温。

“从市场现状看,磷酸铁锂低压电池的成本还是比铅酸电池略高,但这可以通过寿命相对较长、大规模量产商用化降本来逐步抵销两者之间成本的差距。”曾欣表示。而且,如今在一些中高端电动汽车上,通常不只安装一个低压电池,甚至会多达2-3个来负责支持各个低压电气系统的工作。

业界认为,技术创新是低压锂电池持续发展的动力。未来,通过车企加大在技术研发和创新方面的投入,推动低压锂电池的不断进步和升级,将能开发出更高性能、更低成本的产品,提升市场竞争力。对此,行业正拭目以待。

热门推荐