通常来说,对于男人们而言,比较烧钱的三大爱好除了汽车和手表,应该就是摄影了。当然很多时候,大部分准业余级的摄影爱好者其实更像是摄影器材爱好者,比如在大多数摄影论坛中,讨论摄影器材的人总是会比讨论摄影技术的人要踊跃些。比如近来人们最关注的话题就是随着多款全画幅无反相机的出现,这项新技术是否即将会全面取代单反相机。
事实上无反相机作为一项相对较新的技术必然还是存在一定局限性,至于未来是否可以全面取代单反相机其实是很难预测的。这就如同前些年十分流行的双离合变速箱并没有完全取代AT自动变速箱一样。
了解汽车变速箱的人都知道,在经过了长时间的技术演变之后,AT自动变速箱并没有完全取代手动变速箱,而后来的AMT液压机械变速箱、CVT无级变速箱,乃至DSG双离合器也没有完全取代经典的AT自动变速箱。
当然说到不需要换挡的新能源电动车,人们也就不用再困惑选择什么样的变速箱了,但同时电动车就没有需要纠结的技术方案吗?当然有了!比如人们最近比较关注的电芯形式。
目前电芯普遍采用的包装形式可以分为三种:圆柱电芯、方形电芯和软包电芯。这其中圆柱电芯是被应用到纯电动车中比较早的一种封装方式,起初特斯拉在设计电动车时就率先采用了18650型圆柱电芯。
这个规格电芯最早是由索尼公司建立的标准,名称中“18”代表直径18毫米,“65”代表长度65毫米,末位“0”代表圆柱。之前更广泛地应用于便携电脑、照相机等3C产品中。由于产品周期较长,18650在业内已经积累了非常可靠的生产经验,批量生产也令电池单体一致性更强。
因此相比其它方式而言,单体功率低的圆柱电芯最大优势就是安全性好,因为即使电芯单体失效引发起火爆炸的危害性也是最低的。另外由于单个电芯体积小,模组和电池包的布置方式都更灵活,而且电池系统的液态冷却系统能够像毛细血管一样充分与电芯接触。
以奇点iS6为例,在整个电池热管理系统中一共布置了32路温度传感器,结合智能热管理系统不仅实现了最迅速的温度反馈控制,将电池包整体温差控制在5℃以内,更能够结合环境温度、导航路况、道路坡度等信息对电池温度进行预判,从而将电池温度控制在最理想的状态,不仅至关重要地保证了电池安全性,同时也为有效地延长电池寿命以及续航里程保驾护航。
不过作为生产周期最长的电芯包装形式,圆柱电芯也存在单体数量较大,所以也存在电池热管理系统设计要求细腻的难题,很多电动车制造商纷纷放弃了这个方案,转而采用简单粗暴的方形电芯或软包电芯。
由硬壳封装的方形电芯是目前市场上较为主流的一种选择。硬壳封装方形电池的正负极和圆柱电芯一样也采取卷绕的形式,外部再以钢或铝制壳体进性封装。关于方形电芯的尺寸规格目前没有统一标准,因此需要电动车制造商和电芯供应商协调定制。
这虽然给电动车制造商带来了许多便利,但对于电芯供应商的设计要求压力比较大,电池性能更多依赖于供应商而非整车制造商。此外虽然方形电芯的冷却系统相对简单,但金属外壳带来的重量负担也比较大,在电极材料相同的情况下,能量密度通常小于另外两种封装方式。
软包电池是当下相对比较前沿的一种封装方式,与卷绕式是由单片的正、负极片卷绕成形不同,软包电池的电极由多层极片层叠而成,其特点是内阻小、重量轻,尺寸及其灵活。与另外两种包装形式比较,软包电池在能量密度上的优势最为明显。
不过通常以铝膜作为封装材料的软包电池一致性受到了一定局限,同时对热管理系统同样要求较高。尽管铝膜可以在电池过载失效时缓解危险,但相应地也面临一定漏液和胀气的风险。加上铝膜封装的技术难度比较大,目前软包电池的普及率很低,只有少数制造商选择了知难而上。
在了解了电芯的三种包装形式后,或许就会明白,其实三者在某些方面都各有优势。从眼下的发展趋势来看,三种电芯包装形式并不存在先进和落后的区别,也不存在谁会取代谁的问题。
或许日后还会出现第四或者第五种电芯形式,但就目前阶段来说各个品牌都会结合各自品牌和车型的特点选择电芯。就比如强调智能和实用的奇点iS6出于对电池管理能力的自信选择了控制难度较大,但控制也最为精细的的圆柱电芯,同样采用圆柱电芯的知名车企还有特斯拉。而以BMW为首的欧洲公司则以方形电芯为主,比较具有代表性的自然就是i8了。以通用、日产为代表的美日厂家目前以软包电池为主。
因此仅以电池包装形式来判定三电技术的优劣显然是非常片面的,但可以肯定的是随着不同技术的发展和融合,电池技术必将会随着时间的推移,持续不断地进步。