【深度】动力电池“减重”为何如此难？

电动汽车车重降低10%，其续驶里程可增加5.5%，轻量化对电动汽车的作用非同小可。在国内外车企纷纷加速布局新能源汽车的激烈竞争环境下，以高续驶里程为卖点的电动汽车无疑更会受到市场的青睐。从某种意义上说，电动汽车轻量化技术的应用是决定车企能否“笑傲江湖”的杀手锏。

　　然而，“传统汽油车轻量化不容易，电动汽车轻量化更是难上加难。”重庆长安汽车工程研究院副院长曹渡曾表示，而这也是业内共识。除了与传统汽油车一样，需要在车身材料、内部结构设计等方面“瘦身”外，由于与生俱来的“大心脏”——动力电池，使得一辆电动汽车比同级别传统燃油车增重数百公斤，因此，动力电池“减重”则成为市场给车企布下的艰巨任务。而如何在保证安全和成本可控的条件下给电池减重，更成为困扰多数车企的一道思考题。 

　　“减重”为何如此难？

　　对于减肥的人来说，都希望投入最少的资金，达到最健康的减肥效果。同样，提到动力电池轻量化，业内理所当然地会将其与安全和成本相关联，达到“鱼和熊掌兼得”的理想状态。事实上，当动力电池轻量化被冠以“安全性高”和“成本可控”的界定后，无疑是被铐上了一道沉重的枷锁，要想实现“理想”，脚下的步履仍很艰难。

　　给动力电池减重，意味着要提高电池的能量密度。现阶段，提升电池能量密度的可行方法无外乎削减对发电无贡献的电池组配件重量和增加动力电池负极活性物质的单位重量。然而，每一种方法目前都存在着相应的制约因素。

　　削减对发电无贡献的电池组配件重量，例如减少黏结剂、导电辅助材料等的确可以有效减轻动力电池的重量，但这种方法存在极限。此前，日产推出的改款Leaf通过该方法将车重由原来的1545kg减至1440kg。具体措施是，通过较少电芯外壳重量、减少用来固定电池模块的螺丝钉数量、去掉支架多余的壁厚、减轻电池模块外装等，最终使得该车电池组能量密度由86Wh/kg提升到了92.9Wh/kg，车辆的实际工况续驶里程也由120km提升到了135km。然而，这种方法并非所有电池组都适用，对现阶段大部分动力电池而言，在出厂时已经尽可能轻装上阵，其所能够削减的部位则少之又少。

　　而通过增加动力电池负极活性物质的单位重量或体积的容量来减轻动力电池重量的方法，对其中相关材料的开发一直以来都在进行之中。以被普遍采用的锂离子电池为例，正极的LiCoO2一直以几乎接近理论极限的容量被使用，电池容量的改善完全依赖负极性能。最初，负极材料采用焦炭时，充放电效率不过80%左右，而现在使用石墨的负极材料，效率已经超过了95%。然而，即便如此，该负极材料使得电池容量已经近乎饱和，且其所带来的安全性和局部过热的问题也一直被业内所关注。

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