36选7近500期走势图
新材料在線 鋰電年會 | 萬向A123電芯開發總監李凡群:產業鏈深度協同 促進電芯安全性標準化
發布時間:2018-12-17 17:16:00

12月13日-14日,由新材料在線?、尋材問料?及動力電池網主辦的,以“風起云涌、敬畏與生存”為主題的2018中國新能源汽車產業峰會暨第五屆中國動力電池大會在深圳召開。本次盛會,共有30余位行業專家發表主題演講,吸引到來自材料設備、動力電池、新能源汽車領域600余位產業家和企業代表,共同探討新能源汽車共同趨勢,交流解決方案。


峰會現場盛況


12月14日,萬向A123電芯開發總監李凡群以《關于電芯開發中的思考方向》為題進行了演講。


萬向A123電芯開發總監李凡群


以下是新材料在線?根據現場速記整理出的演講內容:


大家早上好,首先非常榮幸受大會邀請能夠在這里做一個交流分享。

這是我在萬向第十個年頭,萬向早在1998年就正式確定新能源的方向,2002年成立萬向電動汽車有限公司, 2009年開始了規模化量產車用鋰電池,從那時候開始就一直采用了軟包作為產品方向,2012年我們收購的A123也早在2007年就量產了軟包電池,所以我們一直是中國軟包電池的代表企業之一。作為電芯產品技術負責人,今天我分享一點在行業看似進入既是蓬勃期又是寒冬期的個人思考。

萬向的新能源布局


首先解釋一下萬向多年執著的原因。萬向是中國最大的零部件公司,在這個領域我們非常成功,包括美國50%的路上跑的車都采用了萬向的汽車零部件,電池作為電動汽車最核心的零部件,也是最關鍵的零部件,當然將成為萬向的產業重心,同時新能源事業承載著我們集團已故魯主席“讓天更藍、水更清、草更綠”的夢想,是利國利民的事業,萬向當然要把他的夢想傳承下去。


我們規劃了很久的萬向創新聚能城將會展開實際性的建設工作。在制造方面,萬向目前所在6號工業園共有6棟廠房,現在用了4棟,形成了6GWh左右的產能。在明年年底通過最后2棟廠房的建設產能將擴展到10GWh。另外這個月底我們在錢塘江旁邊將正式啟動萬向創新聚能城的工作,在6號地塊率先啟動廠房的工作,預計明年9-10月會完成相關建設,加上設備安裝調試時間,預計2020年初新增17GWh以上的產能,整個2平方公里電芯制造基地后續可以擴大80GWh以上的產能。除了制造外,我們同步啟動了近19個實驗室的建設工作,結合集團17年開始啟動的近2億美金高壓加速計劃,在明年年底,萬向一二三的研發硬件和軟件都會大幅提升。這項工作目前得到了政府的大力支持,將來帶來的產值和社會效益可謂是浙江省的一號工程。

另外為了滿足歐洲客戶在2019年以后的大規模的交付要求,我們在2016年開始就在捷克的Ostrava啟動建設了我們的歐洲的生產基地,目前已經正式量產交付了,現在主要是生產模組和PACK,但是我們在目前廠房附近預留了近6000萬包電池的土地,預計會在2021年啟動相關建設工作。

最后介紹一下我們的固態電池,目前也取得比較大的進展,大家在17年和18年初在A123官方網站上可以看到我們的兩個投資計劃,分別是Ionic Materials和Solid Power,我們目前既是他們的股東,也是戰略合作伙伴,在固態電解質基礎上,我們拿出了全電池樣品,目前實現了常溫0.5C充放下600次循環的壽命,所以我們做出了2023年左右量產固態電池的計劃。而大家近期關心的NMC811電芯,我們也會努力在2020年實現規模化量產。

產品安全性和能量密度的思考

接下來談一下能量密度與安全平衡方面的思考,昨天林博士和王主任都聊了安全的事情。標委會目前準備在2020年采用新GB來替代現在的GB/T,大家可以看到電芯單體安全方面的變化,可能會取消跌落、針刺、浸泡、海拔測試,同時過充和擠壓也變簡單了,我想沒有主機廠或消費者會愿意這個安全等級下降的,所以我個人認為這是電池企業普遍發現自己的高鎳電池無法通過目前的安全檢測,所以這個訴求是基于電芯制造行業產品開發的自發需求。但是方向可能也是對的,因為我們講安全是系統層級的安全,不是光將單體的安全,因為我們可能會新增PACK的熱失控標準,這會讓乘客有充足的時間逃離事故現場,起碼生命安全會有所保障。

但是你仔細想一下,單體安全是在降低的,同時卻要求系統安全提升,如何實現?后面的合作模式都是整車企業買模組回家做PACK,一個大一點的模組電量都接近7KWh,如果模組內部不做防護,當單體熱失控后,PACK是無能為力的。所以熱失控設計的重擔還是落在電池企業身上,那就是在單體電芯和電芯之間必須做防護。但是這個防護一方面成本比較高,尤其是軟包電池,由于單體電池疊放的過程接觸面積比鋁殼大,所以采用的阻燃性材料量也要更大,所以會讓0.6元/Wh的成本目標更為困難。另外增加的空間對電池的電化學工作是不起什么作用的,這會降低系統級別的能量密度,這會讓企業應對國家倡導的能量密度對應補貼政策方面產生一定的負面影響。

盡管如此,我們的電芯企業在做產品設計開發的時候,還得堅守底線,不要為了過國標而做樣件,報告到手后量產還不是這個狀態,這樣是非常危險的,會影響到整個行業發展。另外即使我們解決了法規的安全,但是使用中的安全還是沒有辦法避免的話,同樣會沖擊行業的發展,大家可以試想一下,2018年大概率銷售量會破120萬臺,后年目標200萬臺,一旦保持目前的著火概率,城市會經常性的看到熊熊大火,而目前的電動汽車大部分是20-40度電,而一兩年后單臺車電量會增加到40-70度電,燃燒的慘烈程度會大幅上升,這對消費者的心理會帶來極大沖擊。所以從電池企業來說一定要從電芯本身熱量減少程度、材料級別解決這個問題,而不是光靠外部防護,這也會成為行業發展的至關重要因素。

軟包電芯的標準化思考

第二,我的思考是標準化。2016年就做了標準化的意見征求稿,軟包有8個尺寸,我們貢獻也了3-4個,國家本意少做一點尺寸,回收利用都方便。但這兩年來不僅沒有減少,而且所有尺寸大幅增加,其中很重要一點,是來自于整車企業,以前所有標準電動汽車參與者比較少,當一流主機廠都認認真真在玩的時候,他們基于自己平臺化底盤尺寸,設計全新的電芯尺寸,而且國際化汽車企業之間在尺寸上的交流很少,至少我看到的,已經有5個以上的國際主機廠模組尺寸都不相同,但是基于他們的平臺化標準尺寸,也有一些主機廠追隨,這讓電池企業的負擔會略微減少。這些尺寸都是將來的大項目,一方面需要目前電池企業大量新增資金的投入,增加企業很大的負擔。

在座有很多軟包電池企業,軟包電池三個尺寸,厚度、寬度、長度,厚度軟包電池企業來說問題不大,因為大部分企業都采用了疊片工藝,厚度可以調節。但是在另外兩個方向一旦驅動不好,后面還是比較麻煩的,我認真分析了一下主機廠這兩個尺寸上面的需求,實際上有個尺寸比較固定,就是寬度,這個指標是是與汽車底盤高度密切相關的,汽車底盤都差不多,所以電芯寬度都是一百零幾毫米,這個方向上絕大部分電芯尺寸都相同。而在長度方向上要從制造設計端去保持一定的柔性,避免因為你的客戶變更或者新增導致固定資產投資風險大幅上升,這是我給你們的建議。

8年質保(使用壽命)的思考

我們早期做電池開發,關注循環壽命、日歷壽命,做出電池來找客戶,很多企業到現在為止都說不清自己的產品如何對應8年質保。甚至有朋友對我說,這是強制性要求,我不簽這個合同,拿不到訂單,8個月都活不下去,怎么還管得了8年?這是極不負責的行為。要知道,我們現在都是在正向開發,客戶已經輸入了自己的工況,我們就必須嚴謹的按照工況進行測試、仿真,來實現這個目標。當然,國內普遍技術能力較弱,驗證資源不夠、壽命模型做不出來,好不容易搭了模型還不能實測驗證修正,同時國內有些主機廠開發時間太短,沒有給夠時間給電池企業,這些因素都導致了我們的電池系統可能會無法勝任長時間的工作,這在主機廠和電池企業間埋下了一個巨雷。

機械失效的問題,軟包電芯的封裝失效也是質保的能否實現的關鍵因素。萬向一二三為了驗證這個失效,我們早期將模組級別電芯滿電狀態下放入水中浸置長達一年,還將客戶全國各地的常年溫度數據統計起來,進行仿真測試,將可靠性保證在最大。而我們也看到了很多軟包企業更換鋁塑膜和極耳非常隨意,制造上也無法保證封裝的質量,質保隱患巨大。
接下來是制造技術,很多人說聽起來軟包感覺差不多,國內很多做軟包的企業一開始都是做鐵鋰制造工藝延伸過來的,包括內部的結構。而有少部分企業想模仿LG,但又面臨著專利侵權的風險;由于軟包制造技術存在差距,所以我們行業軟包電池企業普遍材料利用率/直通率都不高,制造成本下不了,公司沒有持續競爭力。

產業鏈技術協同的思考

我們等會有個圓桌會議,就是討論是否實現產業鏈協同?我可能沒有時間參加,所以提前表達一下我的觀點。

我最近看到了主機廠,比如剛剛發言的長安,他們都在綁定三元材料企業!這是他們供應商的供應商了,所以可以產業鏈的協同必須要做,而且是要堅決做,不做沒有前途。以電池企業為典型,早期我們買不同量產級別的材料,如NMC11,再買標準化的設備,組裝設計成電芯,實現了供應鏈的合作。現在這種開發模式行不通了,因為整個開發模式會發生變化。比如電池的開發,這是需要綁定整個汽車企業的,整車汽車會輸入他們完整的技術要求,你拿這個輸入的時候很大程度上現有電芯滿足不了要求,或者某幾項低溫滿足不了,這個時候要找供應商,可能現有市面上材料也滿足不了,你要跟他一起開發,提高某幾項性能,滿足客戶輸入的產品。完成之后你才可能給我做下一步的配套。這個時候要很深入加入到開發過程中,你才可能做大項目。

同時我們裝備企業也是這樣,每家工藝不一樣,你現在的一些設備將來可能沒有辦法加工一些新開發出來的極端材料,所以你一定要去了解材料和工藝。共同合作開發新裝備,才會可能有持續化的市場。

這樣的技術合作會對產業鏈進一步洗牌,因為電池企業到最后會尋找有開發能力或者特別好的材料企業,要不然沒辦法共同開發,或者解決不了問題,或者做出的東西沒有競爭力。所以這樣的產業鏈的協同一方面是競爭,另一方面也是聯動,會對行業進行深度綁定合作和洗牌。

最后我總結一下,我們開發過程中最基本要尊重法規,我們行業才有可持續性發展;我們型號會重構,建議大家要保證一定的柔性,避免風險;我們壽命是自保企業植根,活得久要高度重視,包括整車企業不能滿足政府的法規而已;還有一點是大規模制造技術目前還是不能勝任整個軟包,目前還是有些問題,我們還需要創新,需要一些裝備企業包括我們的一些工藝開發、過程開發還要進一步努力,最后一點是產業鏈的深度合作,既是趨勢也是競爭力的體現。

謝謝大家。

稿件來源: 電池中國網
相關閱讀:
發布
驗證碼:
36选7近500期走势图 3d规律土建 龙虎公式打法会输钱吗 pk10滚雪球全天计划 彩票推荐软件 psv破解必玩中文神作 广东11选5怎么计划 重庆时时彩五星3码必中 官方快彩 时时彩后一稳赚技巧分析 百人二八杠麻将游戏下载