[汽車之家 新能源團(tuán)隊(duì)]  上期內(nèi)容我們追本溯源，深入中國(guó)西部腹地，看到了鋰資源開采并提煉成各種材料，為制造新能源汽車的鋰離子動(dòng)力電池做準(zhǔn)備。實(shí)際上無論是燃油車還是新能源汽車，安全永遠(yuǎn)是產(chǎn)品的第一指標(biāo)，但鋰離子動(dòng)力電池天生就有不安全的基因，讓它成為了說起新能源車型無法回避的問題。而且有一組數(shù)據(jù)，2019年相比于2018年，用戶對(duì)于新能源汽車的購買熱情降低了20%，這和因電池安全問題而引發(fā)的起火事件不無關(guān)系。這期我們深入到制造第一線，從電芯開始到電池包封裝，追溯電池安全問題，看看電池廠商和車企又為此付出了什么代價(jià)和努力？而整個(gè)動(dòng)力電池的蓬勃發(fā)展又給電池廠和汽車制造帶來哪些挑戰(zhàn)？

一、當(dāng)我們談?wù)撾娦緯r(shí)我們?cè)谡勈裁矗?/strong>

　　1、一個(gè)單體電芯在安全上的打造

　　從鹽湖和礦區(qū)而來的各種原材料被運(yùn)到了電池工廠，這些年隨著新能源車型產(chǎn)銷的增長(zhǎng)，對(duì)動(dòng)力電池的需求也逐漸增大，動(dòng)力電池工廠的數(shù)量也在近年暴增，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，曾經(jīng)中國(guó)市場(chǎng)里動(dòng)力電池廠多達(dá)155家。

　　根據(jù)韓國(guó)的SNEresearch公司預(yù)測(cè)，預(yù)計(jì)在2025年動(dòng)力電池的市場(chǎng)需求將達(dá)到1243GWh，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到46%，但頭部電池廠商占據(jù)大份額市場(chǎng)的結(jié)構(gòu)不會(huì)改變，市場(chǎng)將繼續(xù)追求優(yōu)質(zhì)動(dòng)力電池。那優(yōu)質(zhì)的動(dòng)力電池是如何生產(chǎn)出來的呢？讓我們從組成它最小的單元——電芯說起，眾數(shù)個(gè)或者數(shù)十個(gè)電芯會(huì)組成電池模組（Module），眾多模組再組成電池包（Pack包），最后電池包會(huì)裝車使用。小小的電芯不僅和車輛的續(xù)航里程、性能息息相關(guān)，更重要的是它將與整車的安全強(qiáng)相關(guān)，你的車安全與否從制造電芯這個(gè)關(guān)卡就開始了。

　　動(dòng)力電池的正、負(fù)極片主要是通過攪拌、涂布、冷壓切分三道工序完成，由于這三道工序工藝復(fù)雜、對(duì)產(chǎn)品一致率要求高、質(zhì)量控制的好壞直接決定著電芯質(zhì)量的好壞。所以目前主流電芯制造工廠在這三道主要工序上都有著較高的自動(dòng)化率。每道工序幾乎都是動(dòng)力電池廠商的最高商業(yè)機(jī)密，就仿佛每家老字號(hào)美食店一樣，總有一些“秘方”概不外傳。

　　我們都知道鋰離子動(dòng)力電池來是從大家使用的手機(jī)、筆記本等消費(fèi)級(jí)電池而來，卷繞的工藝就是從消費(fèi)級(jí)電池那里繼承下來的，而消費(fèi)級(jí)電池在發(fā)展了多年之后，技術(shù)相對(duì)成熟、自動(dòng)化率較高、成本也相對(duì)更低，被國(guó)內(nèi)很多動(dòng)力電池企業(yè)所采用。而疊片法由日韓企業(yè)研發(fā)應(yīng)用在動(dòng)力電池領(lǐng)域，由于可帶來能量密度更高更高的電芯而逐步被大家所使用。

　　 在電芯制造過程中，每一步都將影響電池的安全，比如在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段，正負(fù)極活性物質(zhì)面積比、極耳長(zhǎng)度設(shè)計(jì)不合理，減薄銅箔、鋁箔以及隔膜比例等，這些都可能對(duì)電池的安全性埋下隱患。制造工藝更是如此，疊片和卷繞的工藝將影響穩(wěn)定性、外殼焊接影響電解液封閉性，隔膜材料的透氣性和平整性影響晶支，這都將決定電芯的壽命以及安全。

　　我們經(jīng)常說的日韓電池企業(yè)在鋰離子動(dòng)力電池方面擁有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，其中很大的優(yōu)勢(shì)就是他們擁有更長(zhǎng)的制造經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)秀的制造工藝，良品率和成本控制表現(xiàn)都很優(yōu)秀。以松下為例，1998年就開始量產(chǎn)筆記本電腦專用的圓柱形鋰離子電池，2009年就開始和特斯拉合作研發(fā)高能量密度的鋰離子動(dòng)力電池,憑借業(yè)內(nèi)優(yōu)秀的鋰離子電池生產(chǎn)線和成本優(yōu)勢(shì)讓它迅速在全球鋰離子電池市場(chǎng)上稱霸。

　　國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池這些年也逐步發(fā)力，以寧德時(shí)代、比亞迪等為首的電池廠商從研發(fā)開始，開發(fā)高能量密度的電芯，在圓柱、方殼、軟包電池各方面齊頭并進(jìn)，并不斷提高制造工藝流程和品質(zhì)，打造高質(zhì)量的電芯。這些年來從裝機(jī)量和車企配套規(guī)模來看，國(guó)內(nèi)這些動(dòng)力電池廠并不輸日韓的老大哥，在近一兩年內(nèi)還出現(xiàn)了反超。

　　2、電芯天生就是不安全的？

　　上文我們提到，無論是國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池公司還是日韓電池公司，都在追逐高能量密度比的電芯，而高能量密度比又天生會(huì)伴隨著一些不安全的因素，這個(gè)是目前階段不可調(diào)和的矛盾。

　　在幾種常見的正極活性材料當(dāng)中，以鎳鈷錳最為活躍，它能釋放的電越多，帶來的能量密度越大，隨之而來的是更長(zhǎng)的續(xù)航里程。由于我國(guó)前幾年對(duì)高能量密度、長(zhǎng)續(xù)航里程的車型采取政策扶持，消費(fèi)者對(duì)于長(zhǎng)續(xù)航里程車型也情有獨(dú)鐘，讓鎳鈷錳（三元鋰）電池更為電動(dòng)車企所喜愛。數(shù)據(jù)顯示，2019年1月-9月，三元電池裝機(jī)量27.13GWh，占比乘用車裝機(jī)量88.65%，同比增長(zhǎng)79.82%。

數(shù)據(jù)來源：高工產(chǎn)業(yè)研究院（GGII）

　　在三元鋰電池當(dāng)中，鎳的比例越高越活躍，越能獲得更高能量比，因此三元鋰電池從最初的NCM523過渡到611，如今又迅速過渡到了811�？稍绞腔钴S就越容易發(fā)生熱失控的問題，高鎳配比的電芯尤其是。如何在能量密度和安全性之間達(dá)到平衡，這是動(dòng)力電池企業(yè)和汽車廠商一直苦苦追尋的問題。想要獲得高能量比的電芯又要保證安全，只能通過不斷優(yōu)化電極/電芯的結(jié)構(gòu)以及配比設(shè)計(jì)、嚴(yán)格控制生產(chǎn)工藝，不斷升級(jí)檢測(cè)防護(hù)機(jī)制來實(shí)現(xiàn)。如果說電芯生產(chǎn)是一重防護(hù)，電池封包就是第二重防護(hù)，也是最后的底線，很多車企為了電池包的專利技術(shù)把握在自己手中和守住安全底線，都組建了自己的生產(chǎn)線，進(jìn)行電池封包。