148V系統(tǒng)的關(guān)鍵之一是鋰離子電池技術(shù),鋰離子電池相比于鉛酸電池和鎳氫電池具有較高的能量密度和較好的充放電性能。鋰離子電池單體電壓高達(dá)3.7V,為了達(dá)到電動汽車使用的電壓要求,就需要將單體電池進(jìn)行串并聯(lián)組成電池組,以滿足電動汽車使用時(shí)需要的高能量高功率條件。

一般情況下,汽車電源系統(tǒng)會將電池組看作單個(gè)電池,在汽車行駛啟停的過程中,整個(gè)電池組進(jìn)行著頻繁的充電和放電過程。電池組是由單體組成的,在出廠前并不能保證電池單體的一致性,如果電池組中的一個(gè)電池經(jīng)過多個(gè)充電/放電周期后,其充電狀態(tài)不能周期性地與其它電池平衡,最終會進(jìn)入深度放電狀態(tài),從而導(dǎo)致?lián)p壞,并最終形成電池組故障,因此我們就需要電池檢測系統(tǒng)(BMS: Battery Management System)來監(jiān)視測量電池組和單個(gè)電池的整體情況,bao括電壓、電流、荷電狀態(tài)等,以及時(shí)更換單體電池以延長電池組的續(xù)航能力和使用壽命。
此次日立新開發(fā)的148V鋰離子電池組是將BMS基板、電池單體、繼電器、保險(xiǎn)絲組裝載于同一箱體內(nèi),可組裝性強(qiáng)、可靠性高,這種電池組能夠在車輛加速、減速,以及制動時(shí)能量再生供應(yīng)等各種情況下,支持混合動力車型發(fā)動機(jī)和電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。
目前市場上的148V鋰離子電池組一般由12~13個(gè)單體電池組成,多用于小型純電動車領(lǐng)域如電動自行車、電動摩托車、電動三輪車等,還有電動工具等方面;主要的車用鋰離子動力電池生產(chǎn)廠商有中航鋰電,中信國安盟固利和萬向集團(tuán)等。
在混動汽車領(lǐng)域,148V鋰離子電池組系統(tǒng)主要應(yīng)用在微混或弱混動力系統(tǒng),處于研發(fā)和限量生產(chǎn)水平。在開發(fā)更加節(jié)能的汽車產(chǎn)品的要求下,車企巨頭正在紛紛開發(fā)采用148V自動啟停系統(tǒng)的汽車產(chǎn)品。全球行業(yè)研究機(jī)構(gòu)IHS發(fā)布報(bào)告稱,到2025年,148V輕度混動車將占到全部混動車的一半以上,95%的輕度混動車將采用148V方案。
全球鋰電池隔膜產(chǎn)量速增長,濕法隔膜占據(jù)主導(dǎo)地位。在鋰電池下游市場不斷擴(kuò)張的帶動下,全球鋰電池隔膜增速不斷提。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),2015 年全球鋰電池隔膜 產(chǎn)量為 12.9 億平方米,同比增長 31.5%。2010-2015 年,鋰電池隔膜產(chǎn)量年均復(fù)合增速達(dá) 20.87%。未來行業(yè)有望繼續(xù)保持較增速,工鋰電預(yù)計(jì) 2016 年整體產(chǎn)量增速 達(dá)到 29%。從產(chǎn)量結(jié)構(gòu)來看,2015 年全球濕法隔膜占比為 65%,相較于 2014 年同比 上升 4 個(gè)百分點(diǎn)。這表明濕法工藝在全球鋰電池隔膜產(chǎn)業(yè)的主導(dǎo)地位十分穩(wěn)固。

近年來,中國和韓國企業(yè)逐步掌握干法隔膜制備工藝并持續(xù)擴(kuò)大產(chǎn)能,行業(yè)的市場格局有所變化。2016 年日本、韓國、美國等5 家隔膜企業(yè)的市場占有率為 62%,相較于 2015 年的 68%下降 6 個(gè)百分點(diǎn),行業(yè)集中度有所分散。
中國鋰電池隔膜崛起,濕法占比低于全球水平。由于行業(yè)的巨大需求,國內(nèi)涉足隔膜產(chǎn)業(yè)的企業(yè)不斷增加,生產(chǎn)技術(shù)也取得長足進(jìn)步,加快了中國隔膜國產(chǎn)化進(jìn)程。據(jù)工鋰電統(tǒng)計(jì),2015 年中國鋰電隔膜銷量達(dá)到 6.28 億平方米,同比增長 49.5%,預(yù)計(jì) 2016 年將達(dá)到8.15 億平方米,同比增長 29.8%。2010-2015 年,我國鋰電池隔膜銷量年均復(fù)合增速達(dá) 62.7%。
同期,我國鋰電池隔膜市場規(guī)模年均復(fù)合增速為 38.4%。在產(chǎn)能結(jié)構(gòu)上,我國鋰電池隔膜仍以干法工藝為主,2015 年濕法隔膜占比為 38%,雖較 2014 年同比上升 6個(gè)百分點(diǎn),但仍遠(yuǎn)低于全球 68%的平均水平。目前我國鋰電池隔膜生產(chǎn)企業(yè)紛紛加碼濕法工藝,預(yù)計(jì)未來我國濕法隔膜產(chǎn)能占比將大幅提升。
鋰離子電池的電壓,有開路電壓、工作電壓、充電截止電壓、放電截止電壓等一些參數(shù),本文不再分開一一論述,而是集中做個(gè)解釋。

開路電壓,顧名思義,就是電池外部不接任何負(fù)載或電源,測量電池正負(fù)極之間的電位差,此即為電池的開路電壓。
工作電壓,就是電池外接負(fù)載或電源,處在工作狀態(tài),有電流流過時(shí),測量所得的正負(fù)極之間的電位差。一般來說,由于電池內(nèi)阻的存在,放電狀態(tài)時(shí)的工作電壓低于開路電壓,充電時(shí)的工作電壓高于開路電壓。
充/放電截止電壓,是指電池允許達(dá)到的高和低工作電壓。超過了這一限值,會對電池產(chǎn)生一些不可逆的損害,導(dǎo)致電池性能的降低,嚴(yán)重時(shí)甚至造成起火、等安全事故。
電池的開路電壓和工作電壓,與電池的容量存在一定的對應(yīng)關(guān)系。