9月13-14日，由电池中国网、广东省电动车商会联合主办，星恒电源总冠名的“2021轻型电动车用锂电池技术及应用交流会”在广州举行，在“两轮电动车锂电技术与突破”论坛上，惠州亿纬锂能股份有限公司小型动力电芯方案总监郑为工，发表了题为“大圆柱磷酸铁锂电池在电动两轮车上的应用”的主题演讲，介绍了亿纬锂能在电动两轮车用锂电池技术及产品应用方面的探索成果。
图为惠州亿纬锂能股份有限公司小型动力电芯方案总监郑为工发表演讲
01
2022年：两轮车市场超千亿规模
行业数据显示，截至目前，中国市场电动两轮车保有量约为3亿辆，这其中约有70%的车辆属于“旧标”或超标车辆，在电动自行车“新国标”推动下，同时叠加新增车辆需求，未来电动自行车市场规模空前，将撬动超千亿的锂电池需求。
同时，万物互联下，新经济、新场景应用市场高速发展，“共享电单车+换电+即时配送”等出行平台的布局，也同步带动锂电池需求的高涨。
惠州亿纬锂能股份有限公司小型动力电芯方案总监郑为工认为，在“新国标”的影响下，2021-2023年将迎来电动自行车换车高峰，预计年新增新车产量最高达到6000万辆。他还指出，共享电单车+换电+即时配送等行业损耗大、换车周期短，预计2023年将迎来电动自行车需求高峰，“2022年，两轮车市场超千亿规模。”
对应到锂电池需求上，郑为工认为，“新国标”政策的逐步落地实施和用户对于车辆、出行轻便化要求，预计到2025年，中国市场对应锂电池装机量需求将达到29GWh，铅酸电池也将逐步退出竞争市场。
值得注意的是，在疫情影响、绿色出行、技术升级等多重因素推动下，海外电动两轮车市场也将迎来爆发。
据郑为工介绍，目前欧洲市场自行车年销量在3000万辆附近，其中以电踏车(电动助力车)为例，2019年全球电踏车用电池需求约1.8亿颗，预计到2023年需求约3.5亿颗电池，对圆柱三元电池需求量持续上升。此外，2020年全球电动平衡车出货量达到1000多万辆，同比增长23.7%，预计2025年其对电池的需求将超过3亿颗。
郑为工预计，到2025年欧美市场电动两轮车、平衡车、滑板车对锂电池总需求约5.3GWh。
印度东南亚市场是全球燃油摩托车主要市场，郑为工表示，在当地推动电动化趋势下，预计到2025年印度、东南亚市场摩托车电动化率将达到30%，电动摩托车新车产量预计约1000万辆，相应电池需求将超过3.6GWh。
综合国内国际电动两轮车市场分析与预测，预计到2025年，全球电动两轮车锂电池需求将超过40GWh。
据悉，欧美电动助力车用电池主要以三元圆柱为主，目前这一市场的主要海外电池供应商有三星SDI、LG新能源和松下电池。“随着电动两轮车市场圆柱三元电池国产化，国内主要圆柱三元电芯品牌，将开始抢占海外市场份额。”郑为工判断，“印度、东南亚的电动摩托车仍将主要以锰酸锂、磷酸铁锂和圆柱18650三元为主。”
02
全极耳大圆柱磷酸铁锂电池方案
在郑为工看来，目前业界对于电动两轮车锂电池的关注主要聚焦在安全性、用户体验、使用寿命及BMS等方面，这主要是因为充电起火事故时有发生，充电时间较长、放电倍率不够，电量估算准确性差，以及高温环境下使用寿命短等。
郑为工表示，从目前主流的几种锂离子电池比较来看，磷酸铁锂在能量密度、高温稳定性、循环寿命、安全性上具有比较大的综合优势。
从电池封装结构来看，郑为工认为，目前在电动两轮车应用场景下，圆柱电池更具有优势，一方面体现在它可以灵活进行PACK组装;另一方面，在电池的极片膨胀方面，圆柱型电池结构比较稳定。
即便是圆柱电池，郑为工认为，大圆柱电池更适合中国市场。一方面，随着电池尺寸增加，单体电池的容量越来越高，组成PACK后串并连和结构件减少，有利于降低成本;另一方面，现在新的大圆柱电池采用的是多极耳或者全极耳方式，可以有效降低电池内部欧姆阻抗，电池发热减少，对连续充电、放电的倍率性能有了很大的提升。
“早期小圆柱电池内部阻抗在20欧姆以上，特斯拉提出的4680可以将欧姆降低到3以下，”郑为工介绍称，亿纬锂能自主研发推出的多款大圆柱电池，内部阻抗可以降到3欧姆甚至1.5。
针对电动两轮车市场，亿纬锂能大圆柱磷酸铁锂电池方案具有高安全、长循环、低产热、低成本等突出优势特性，是电动两轮车独特的解决方案。
据郑为工介绍，全极耳大圆柱磷酸铁锂电池优点主要体现在以下几个方面：
1、高安全：磷酸铁锂自带的安全性，良好的循环特性，材料成本低。
2、低产热：全极耳结构低内阻，发热少，不需要复杂的冷却系统。
3、低成本：材料成本低、单颗电芯容量高、并联少，有效降低pack成本。
4、结构稳定：金属外壳，抗震，抗冲击，相对方型、软包电池无厚度膨胀问题。
5、生产效率高：有利于大规模生产，可以降低制造成本。
从用户体验看，郑为工表示，磷酸铁锂大圆柱电池使用上更安全，在充电时间、瞬间功率方面拥有更好的用户体验，更宽的使用温度区间(可以实现零下10度充电，零下20度放电)以及足够长的使用寿命，是电动两轮车非常有效的动力解决方案。
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